Published 2023 | Version v1
Journal article

The JWST Early-release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 μm Spectrum of the Planetary-mass Companion VHS 1256–1257 b

Miles, Brittany
Biller, Beth
Patapis, Polychronis
Worthen, Kadin
Rickman, Emily
Hoch, Kielan
Skemer, Andrew
Perrin, Marshall
Whiteford, Niall
Chen, Christine
Sargent, B
Mukherjee, Sagnick
Morley, Caroline
Moran, Sarah
Bonnefoy, Mickael
Petrus, Simon
Carter, Aarynn
Choquet, Elodie
Hinkley, Sasha
Ward-Duong, Kimberly
Leisenring, Jarron
Millar-Blanchaer, Maxwell
Pueyo, Laurent
Ray, Shrishmoy
Sallum, Steph
Stapelfeldt, Karl
Stone, Jordan
Wang, Jason
Absil, Olivier
Balmer, William
Boccaletti, Anthony
Bonavita, Mariangela
Booth, Mark
Bowler, Brendan
Chauvin, Gael
Christiaens, Valentin
Currie, Thayne
Danielski, Camilla
Fortney, Jonathan
Girard, Julien
Grady, Carol
Greenbaum, Alexandra
Henning, Thomas
Hines, Dean
Janson, Markus
Kalas, Paul
Kammerer, Jens
Kennedy, Grant
Kenworthy, Matthew
Kervella, Pierre
Lagage, Pierre-Olivier
Lew, Ben
Liu, Michael
Macintosh, Bruce
Marino, Sebastian
Marley, Mark
Marois, Christian
Matthews, Elisabeth
Matthews, Brenda
Mawet, Dimitri
Mcelwain, Michael
Metchev, Stanimir
Meyer, Michael
Molliere, Paul
Pantin, Eric
Quirrenbach, Andreas
Rebollido, Isabel
Ren, Bin
Schneider, Glenn
Vasist, Malavika
Wyatt, Mark
Zhou, Yifan
Briesemeister, Zackery
Bryan, Marta
Calissendorff, Per
Cantalloube, Faustine
Cugno, Gabriele
de Furio, Matthew
Dupuy, Trent
Factor, Samuel
Faherty, Jacqueline
Fitzgerald, Michael
Franson, Kyle
Gonzales, Eileen
Hood, Callie
Howe, Alex
Kraus, Adam
Kuzuhara, Masayuki
Lagrange, Anne-Marie
Lawson, Kellen
Lazzoni, Cecilia
Liu, Pengyu
Llop-Sayson, Jorge
Lloyd, James
Martinez, Raquel
Mazoyer, Johan
Quanz, Sascha
Redai, Jea
Samland, Matthias
Schlieder, Joshua
Tamura, Motohide
Tan, Xianyu
Uyama, Taichi
Vigan, Arthur
Vos, Johanna
Wagner, Kevin
Wolff, Schuyler
Ygouf, Marie
Zhang, Xi
Zhang, Keming
Zhang, Zhoujian
Others:
University of California [Santa Cruz] (UC Santa Cruz) ; University of California (UC)
University of Edinburgh
Departement Erdwissenschaften [ETH Zürich] (D-ERDW) ; Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
Johns Hopkins University (JHU)
Space Telescope Science Institute (STSci)
University of California [San Diego] (UC San Diego) ; University of California (UC)
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG) ; Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Liège
Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109)) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay

Description

We present the highest fidelity spectrum to date of a planetary-mass object. VHS 1256 b is a <20 M Jup widely separated (∼8″, a = 150 au), young, planetary-mass companion that shares photometric colors and spectroscopic features with the directly imaged exoplanets HR 8799c, d, and e. As an L-toT transition object, VHS 1256 b exists along the region of the color-magnitude diagram where substellar atmospheres transition from cloudy to clear. We observed VHS 1256 b with JWSTʼs NIRSpec IFU and MIRI MRS modes for coverage from 1 to 20 μm at resolutions of ∼1000-3700. Water, methane, carbon monoxide, carbon dioxide, sodium, and potassium are observed in several portions of the JWST spectrum based on comparisons from template brown dwarf spectra, molecular opacities, and atmospheric models. The spectral shape of VHS 1256 b is influenced by disequilibrium chemistry and clouds. We directly detect silicate clouds, the first such detection reported for a planetary-mass companion. Unified Astronomy Thesaurus concepts: Brown dwarfs (185); Exoplanet atmospheres (487); Extrasolar gaseous giant planets (509)

Abstract

International audience

Additional details

Created:
May 4, 2023
Modified:
November 30, 2023