使用 Deep MIRI 15 微米图像搜索 M 星型星系盘外行星

盘外 ($>$10 AU) 气体巨行星塑造着行星系统的结构，但其发生率仍然难以准确估计。JWST 通过对正在观测的行星进行大量 MIRI 时间序列观测，获取了最近邻星体的最深的中红外图像，为探测盘外伴星提供了灵敏的探针。本文利用针对十个 M 星型系统的四个项目获得的 15 微米观测，搜索此类行星。通过应用参考差分成像实现精确的点扩散函数 (PSF) 减影，我们在分离率为 1" 时实现中位数 5$\sigma$ 对比度为 $8.9 \times 10^{-4} - 6.2 \times 10^{-3}$ (在亮度计为 15.8-16.8 mag 的中位数灵敏度)，在分离率 $\\gtrsim$3" 时为 $1.2 -9.1 \times 10^{-4}$ (17.5-19.0 mag)。将灵敏度换算为每个系统的行星质量-半长轴关系下的行星检测概率。假设阳光金属化并采用清晰大气，我们对 12.5 pc 距离系统中超过 35 AU 处温度为 ${\sim}170$ K 的木星大小行星具有灵敏性。此外，我们目录化最近的源并估计其对未来观测的可能影响，假设其为背景源。我们的结果表明，档案 MIRI 时间序列成像数据是探索 M 星型星系盘外气体巨行星的强大窗口。