Astronomer undersøger atmosfæren af ​​en nærliggende kold brun dværg

Ved hjælp af James Webb Space Telescope (JWST) har astronomer observeret en nærliggende kold brun dværg med betegnelsen WISEPA J182831.08+265037.8 (eller WISE 1828 for kort). Observationerne leverede vigtig indsigt i sammensætningen af ​​objektets atmosfære. De nye resultater blev offentliggjort 8. februar på preprint-serveren arXiv .

Brune dværge er mellemliggende substellare objekter mellem planeter og stjerner med masser under brintforbrændingsgrænsen - omkring 80 Jupiter-masser. En underklasse af brune dværge (med effektive temperaturer lavere end 500 K) er kendt som Y-dværge og repræsenterer de sejeste og mindst lysende substellare objekter, der hidtil er opdaget.

WISE 1828 ligger kun 32,37 lysår væk fra Jorden og er en arketypisk type-Y brun dværg. Tidligere observationer har antydet, at den har en radius svarende til Jupiters, mens dens masse skønnes at være omkring 10 Jupitermasser. Den effektive temperatur for denne brune dværg viste sig at være 378 K.

For nylig har et hold af astronomer ledet af Ben Wei Peng Lew fra Bay Area Environmental Research Institute i Moffett Field, Californien, udført en dybdegående atmosfærisk undersøgelse af WISE 1828. Til dette formål brugte de JWST's Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) ).

"I denne undersøgelse udnytter vi observationer af moderat spektral opløsning (R ~ 2700) med G395H-gitteret af den nær-infrarøde spektrograf (NIRSpec) ombord på JWST for at karakterisere den nærliggende (9,9 pct.) Y-dværg WISEPA J182831.08+265037.8," skrev forskerne.

Observationerne påviste vand, kulilte, kuldioxid, methan, ammoniak og svovlbrinte i atmosfæren af ​​WISE 1828. Forfatterne af papiret bemærkede, at deres undersøgelse markerer den første måling af forekomsten af ​​hydrogensulfid i en atmosfære af en Y-dværg .

Undersøgelsen fandt ud af, at WISE 1828 har et forhold mellem ilt og brint, svovl til brint, over solenergi. Overflodsforholdet af nitrogen i forhold til brint blev anslået til at være sandsynligt nær-sol. Resultaterne tyder også på en lavere end nominel overflod af metan-d1.

Ved at bruge to komplementære atmosfæriske modelleringsværktøjer lykkedes det forskerne at måle metalliciteten og forholdet mellem kulstof og oxygen i WISE 1828s atmosfære. Den ene model indikerer, at metalliciteten er på et niveau på 0,3 dex, mens den anden peger på en metallicitet på -0,57 dex. Forholdet mellem kulstof og oxygen er ens, ifølge disse to modeller, henholdsvis omkring 0,46 og 0,43 dex.

Modellerne gjorde det muligt for holdet også at beregne radius og effektive temperatur for WISE 1828. Den ene model foreslår 1,23 Jupiter-radier og 534 K, mens planeten ifølge den anden er mindre og koldere - 1,03 Jupiter-radier og 425 K.

Flere oplysninger: Ben W. P. Lew et al., Atmosfærisk karakterisering med høj præcision af en Y-dværg med JWST NIRSpec G395H-spektroskopi:isotopolog, C/O-forhold, metallicitet og overflod af seks molekylære arter, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.05900

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network