Hvornår fejer aldrende brune dværge skyerne væk?

Brune dværge, de større fætre til gigantiske planeter, gennemgår atmosfæriske ændringer fra overskyet til skyfrit, når de ældes og afkøles. Et hold af astronomer ledet af Carnegies Jonathan Gagné målte for første gang temperaturen, ved hvilken dette skift sker hos unge brune dværge. Deres resultater, udgivet af Astrofysiske tidsskriftsbreve , kan hjælpe dem med bedre at forstå, hvordan gasgigantplaneter som vores eget solsystems Jupiter udviklede sig.

Brune dværge er for små til at opretholde brintfusionsprocessen, der driver stjerner og giver dem mulighed for at forblive varme og lyse i lang tid. Efter dannelse, brune dværge køler langsomt ned og trækker sig sammen over tid - på et tidspunkt skifter de fra tungt skydækkede til at have helt klar himmel.

Fordi de svæver frit i rummet, brune dværges atmosfæriske egenskaber er meget lettere at studere end atmosfæren på exoplaneter, hvor lyset fra en central stjerne kan være fuldstændig overvældende.

I denne avis, Gagné og hans kolleger – Katelyn Allers fra Bucknell University; Christopher Theissen fra University of California San Diego; Jacqueline Faherty og Daniella Bardalez Gagliuffi fra American Museum of Natural History, og Etienne Artigau fra Institute for Research on Exoplanets, Université de Montréal – fokuseret på en usædvanlig rødbrun dværg kaldet 2MASS J13243553+6358281, som de var i stand til at bestemme er et af de nærmeste kendte planetmasseobjekter til vores solsystem.

Rødmen af ​​dette objekt var tidligere blevet foreslået for at indikere, at det faktisk var et binært system, men forskerholdets resultater indikerer, at det er et enkelt frit svævende planetarisk masseobjekt.

De bekræftede, at det er en del af en gruppe på omkring 80 stjerner af lignende aldre og sammensætninger, der driver sammen gennem rummet, kaldet AB Doradus flyttegruppe, som afslørede, at den er omkring 150 millioner år gammel.

Ved at kende objektets alder og måle dets lysstyrke og afstand, holdet kunne bestemme sin sandsynlige radius, masse, og, vigtigst af alt dens temperatur.

De kunne derefter sammenligne dens temperatur med temperaturen for en anden tidligere undersøgt brun dværg i den samme bevægende gruppe - en der stadig var overskyet, mens 2MASS J1324+6358 allerede var skyfri. Dette gjorde det muligt for dem at finde ud af den temperatur, ved hvilken overgangen mellem skyer og skyer sker.

"Vi var i stand til at begrænse det punkt i nedkølingsprocessen, hvor brune dværge som J1324 overgik fra overskyet til skyfrit, " forklarede Gagné

Skiftet sker omkring 1, 150 grader kelvin, eller 1, 600 grader Fahrenheit, for objekter med planetmasse, der er 150 millioner år gamle som 2MASS J1324+6358 og andre medlemmer af AB Doradus-bevægelsesgruppen.

"Fordi brune dværge som denne er så analoge med gasgigantiske planeter, denne information kan hjælpe os med at forstå nogle af de evolutionære processer, der fandt sted lige her i vores eget solsystems historie, " tilføjede Gagné.