The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems I: High-Contrast Imaging of the Exoplanet HIP 65426 b from 2−16 µm
Aarynn Carter
(1)
,
Sasha Hinkley
(2)
,
Jens Kammerer
(3)
,
Andrew Skemer
(4)
,
Beth Biller
(5)
,
Jarron Leisenring
(4)
,
Maxwell Millar-Blanchaer
(6)
,
Simon Petrus
,
Jordan Stone
,
Kimberly Ward-Duong
(3)
,
Jason Wang
(7)
,
Julien Girard
(3)
,
Dean Hines
(3)
,
Marshall Perrin
,
Laurent Pueyo
(3)
,
William Balmer
,
Mariangela Bonavita
(8)
,
Mickael Bonnefoy
(9)
,
Gael Chauvin
,
Elodie Choquet
(10)
,
Valentin Christiaens
(11)
,
Camilla Danielski
,
Grant Kennedy
,
Elisabeth Matthews
,
Brittany Miles
,
Polychronis Patapis
,
Shrishmoy Ray
,
Emily Rickman
,
Steph Sallum
,
Karl Stapelfeldt
,
Niall Whiteford
,
Yifan Zhou
,
Olivier Absil
,
Anthony Boccaletti
,
Mark Booth
,
Brendan Bowler
,
Christine Chen
,
Thayne Currie
,
Jonathan Fortney
,
Carol Grady
,
Alexandra Greebaum
,
Thomas Henning
,
Kielan Hoch
,
Markus Janson
,
Paul Kalas
,
Matthew Kenworthy
,
Pierre Kervella
,
Adam Kraus
,
Pierre-Olivier Lagage
,
Michael Liu
,
Bruce Macintosh
,
Sebastian Marino
,
Mark Marley
,
Christian Marois
,
Brenda Matthews
,
Dimitri Mawet
,
Michael Mcelwain
,
Stanimir Metchev
,
Michael Meyer
,
Paul Molliere
,
Sarah Moran
,
Caroline Morley
,
Sagnick Mukherjee
,
Eric Pantin
,
Andreas Quirrenbach
,
Isabel Rebollido
,
Bin Ren
,
Glenn Schneider
,
Malavika Vasist
,
Kadin Worthen
,
Mark Wyatt
,
Zackery Briesemeister
,
Marta Bryan
,
Per Calissendorff
,
Faustine Cantalloube
,
Gabriele Cugno
,
Matthew de Furio
,
Trent Dupuy
,
Samuel Factor
,
Jacqueline Faherty
,
Michael Fitzgerald
,
Kyle Franson
,
Eileen Gonzales
,
Callie Hood
,
Alex Howe
,
Masayuki Kuzuhara
,
Anne-Marie Lagrange
,
Kellen Lawson
,
Cecilia Lazzoni
,
Ben Lew
,
Pengyu Liu
,
Jorge Llop-Sayson
,
James Lloyd
,
Raquel Martinez
,
Johan Mazoyer
(12, 13)
,
Paulina Palma-Bifani
,
Sascha Quanz
,
Jea Adams Redai
,
Matthias Samland
,
Joshua Schlieder
,
Motohide Tamura
,
Xianyu Tan
,
Taichi Uyama
,
Arthur Vigan
,
Johanna Vos
,
Kevin Wagner
,
Schuyler Wolff
,
Marie Ygouf
,
Xi Zhang
,
Keming Zhang
,
Zhoujian Zhang
1
UC -
University of California
2 University of Exeter
3 STSci - Space Telescope Science Institute
4 University of Arizona
5 Edin. - University of Edinburgh
6 CALTECH - California Institute of Technology
7 UND - University of Notre Dame [Indiana]
8 OU - The Open University [Milton Keynes]
9 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
10 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
11 Departamento de Astronomía
12 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics
13 Observatoire de Paris
2 University of Exeter
3 STSci - Space Telescope Science Institute
4 University of Arizona
5 Edin. - University of Edinburgh
6 CALTECH - California Institute of Technology
7 UND - University of Notre Dame [Indiana]
8 OU - The Open University [Milton Keynes]
9 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
10 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
11 Departamento de Astronomía
12 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics
13 Observatoire de Paris
Aarynn Carter
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172859
- ORCID : 0000-0001-5365-4815
Jens Kammerer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 802801
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Beth Biller
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251275
- ORCID : 0000-0003-4614-7035
Jarron Leisenring
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172862
- ORCID : 0000-0002-0834-6140
Maxwell Millar-Blanchaer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 804388
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Simon Petrus
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251279
- ORCID : 0000-0003-0331-3654
Jordan Stone
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172876
- ORCID : 0000-0003-0454-3718
Kimberly Ward-Duong
- Fonction : Auteur
- PersonId : 780587
- ORCID : 0000-0002-4479-8291
Jason Wang
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755218
- ORCID : 0000-0003-0774-6502
Julien Girard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755196
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Dean Hines
- Fonction : Auteur
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Marshall Perrin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761400
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William Balmer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1183793
- ORCID : 0000-0001-6396-8439
Mariangela Bonavita
- Fonction : Auteur
- PersonId : 762634
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Mickael Bonnefoy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741404
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- IdRef : 193269139
Gael Chauvin
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : gael-chauvin
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- IdRef : 12529946X
Elodie Choquet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 172857
- IdHAL : echoquet
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- IdRef : 169016218
Valentin Christiaens
- Fonction : Auteur
- PersonId : 763855
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Camilla Danielski
- Fonction : Auteur
- PersonId : 765135
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Grant Kennedy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 785583
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Elisabeth Matthews
- Fonction : Auteur
- PersonId : 765031
- ORCID : 0000-0003-0593-1560
Brittany Miles
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251274
- ORCID : 0000-0002-5500-4602
Polychronis Patapis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172861
- ORCID : 0000-0001-8718-3732
Shrishmoy Ray
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172860
- ORCID : 0000-0003-2259-3911
Emily Rickman
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172873
- ORCID : 0000-0003-4203-9715
Steph Sallum
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251280
- ORCID : 0000-0001-6871-6775
Karl Stapelfeldt
- Fonction : Auteur
- PersonId : 768679
- ORCID : 0000-0002-2805-7338
Niall Whiteford
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251277
- ORCID : 0000-0001-8818-1544
Yifan Zhou
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172863
- ORCID : 0000-0003-2969-6040
Olivier Absil
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759250
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- IdRef : 197344623
Anthony Boccaletti
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : anthony-boccaletti
- ORCID : 0000-0001-9353-2724
- IdRef : 168150417
Mark Booth
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172865
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Brendan Bowler
- Fonction : Auteur
- PersonId : 794930
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Christine Chen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172866
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Thayne Currie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 795281
- ORCID : 0000-0002-7405-3119
Jonathan Fortney
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172869
- ORCID : 0000-0002-9843-4354
Carol Grady
- Fonction : Auteur
Alexandra Greebaum
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172870
- ORCID : 0000-0002-7162-8036
Thomas Henning
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755782
- ORCID : 0000-0002-1493-300X
Kielan Hoch
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251276
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Markus Janson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 766679
- ORCID : 0000-0001-8345-593X
Paul Kalas
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761401
- ORCID : 0000-0002-6221-5360
Matthew Kenworthy
- Fonction : Auteur
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Pierre Kervella
- Fonction : Auteur
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Adam Kraus
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251295
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Pierre-Olivier Lagage
- Fonction : Auteur
Michael Liu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172864
- ORCID : 0000-0003-2232-7664
Bruce Macintosh
- Fonction : Auteur
- PersonId : 785588
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Sebastian Marino
- Fonction : Auteur
- PersonId : 796940
- ORCID : 0000-0002-5352-2924
Mark Marley
- Fonction : Auteur
- PersonId : 792122
- ORCID : 0000-0002-5251-2943
Christian Marois
- Fonction : Auteur
- PersonId : 785586
- ORCID : 0000-0002-4164-4182
Brenda Matthews
- Fonction : Auteur
- PersonId : 796815
- ORCID : 0000-0003-3017-9577
Dimitri Mawet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761427
- ORCID : 0000-0002-8895-4735
Michael Mcelwain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 797208
- ORCID : 0000-0003-0241-8956
Stanimir Metchev
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251282
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Michael Meyer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251283
- ORCID : 0000-0003-1227-3084
Paul Molliere
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1183794
- ORCID : 0000-0003-4096-7067
Sarah Moran
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1183795
- ORCID : 0000-0002-6721-3284
Caroline Morley
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251278
- ORCID : 0000-0002-4404-0456
Sagnick Mukherjee
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1183796
- ORCID : 0000-0003-1622-1302
Eric Pantin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251284
- ORCID : 0000-0001-6472-2844
Andreas Quirrenbach
- Fonction : Auteur
Isabel Rebollido
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172872
- ORCID : 0000-0002-4388-6417
Bin Ren
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251285
- ORCID : 0000-0003-1698-9696
Glenn Schneider
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758961
- ORCID : 0000-0002-4511-5966
Malavika Vasist
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251286
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Kadin Worthen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1190220
- ORCID : 0000-0002-5885-5779
Mark Wyatt
- Fonction : Auteur
- PersonId : 764134
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Zackery Briesemeister
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251287
- ORCID : 0000-0002-1764-2494
Marta Bryan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251288
- ORCID : 0000-0002-6076-5967
Per Calissendorff
- Fonction : Auteur
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Faustine Cantalloube
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : faustine-cantalloube
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Gabriele Cugno
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251289
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Matthew de Furio
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172867
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Trent Dupuy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759567
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Samuel Factor
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172868
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Jacqueline Faherty
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251290
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Michael Fitzgerald
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172842
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Kyle Franson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251291
- ORCID : 0000-0003-4557-414X
Eileen Gonzales
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251292
- ORCID : 0000-0003-4636-6676
Callie Hood
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251293
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Alex Howe
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251294
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Masayuki Kuzuhara
- Fonction : Auteur
- PersonId : 797200
- ORCID : 0000-0002-4677-9182
Anne-Marie Lagrange
- Fonction : Auteur
Kellen Lawson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 797214
- ORCID : 0000-0002-6964-8732
Cecilia Lazzoni
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251296
- ORCID : 0000-0001-7819-9003
Ben Lew
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251281
- ORCID : 0000-0003-1487-6452
Pengyu Liu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251297
- ORCID : 0000-0001-7047-0874
Jorge Llop-Sayson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251298
- ORCID : 0000-0002-3414-784X
James Lloyd
- Fonction : Auteur
Raquel Martinez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1172871
- ORCID : 0000-0001-6301-896X
Johan Mazoyer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740223
- IdHAL : jmazoyer
- ORCID : 0000-0002-9133-3091
Paulina Palma-Bifani
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1284389
- ORCID : 0000-0002-6217-6867
Sascha Quanz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 785110
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Jea Adams Redai
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251299
- ORCID : 0000-0002-4489-3168
Matthias Samland
- Fonction : Auteur
- PersonId : 780558
- ORCID : 0000-0001-9992-4067
Joshua Schlieder
- Fonction : Auteur
- PersonId : 780389
- ORCID : 0000-0001-5347-7062
Motohide Tamura
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760531
- ORCID : 0000-0002-6510-0681
Xianyu Tan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1247237
- ORCID : 0000-0003-2278-6932
Taichi Uyama
- Fonction : Auteur
- PersonId : 797207
- ORCID : 0000-0002-6879-3030
Arthur Vigan
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : arthur-vigan
- ORCID : 0000-0002-5902-7828
- IdRef : 145014010
Johanna Vos
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251300
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Kevin Wagner
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759304
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Schuyler Wolff
- Fonction : Auteur
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Marie Ygouf
- Fonction : Auteur
- PersonId : 782871
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Xi Zhang
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1251301
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Keming Zhang
- Fonction : Auteur
- PersonId : 816414
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Zhoujian Zhang
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1183797
- ORCID : 0000-0002-3726-4881
Résumé
We present JWST Early Release Science coronagraphic observations of the super-Jupiter exoplanet, HIP 65426b, with the Near-Infrared Camera (NIRCam) from 2 to 5 μ m, and with the Mid-Infrared Instrument (MIRI) from 11 to 16 μ m. At a separation of ∼0.″82 (87 − 31 + 108 au), HIP 65426b is clearly detected in all seven of our observational filters, representing the first images of an exoplanet to be obtained by JWST, and the first-ever direct detection of an exoplanet beyond 5 μ m. These observations demonstrate that JWST is exceeding its nominal predicted performance by up to a factor of 10, depending on separation and subtraction method, with measured 5 σ contrast limits of ∼1 × 10 −5 and ∼2 × 10 −4 at 1″ for NIRCam at 4.4 μ m and MIRI at 11.3 μ m, respectively. These contrast limits provide sensitivity to sub-Jupiter companions with masses as low as 0.3 M Jup beyond separations of ∼100 au. Together with existing ground-based near-infrared data, the JWST photometry are fit well by a BT-SETTL atmospheric model from 1 to 16 μ m, and they span ∼97% of HIP 65426b's luminous range. Independent of the choice of model atmosphere, we measure an empirical bolometric luminosity that is tightly constrained between log L bol / L ⊙ = −4.31 and −4.14, which in turn provides a robust mass constraint of 7.1 ± 1.2 M Jup . In totality, these observations confirm that JWST presents a powerful and exciting opportunity to characterize the population of exoplanets amenable to high-contrast imaging in greater detail.
Domaines
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