Astronomer som använder två Maunakea-observatorier – Subaru Telescope och WM Keck Observatory – har upptäckt en brun dvärg som kretsar kring en solliknande stjärna bara 86 ljusår från jorden som ger en nyckelreferenspunkt för att förstå egenskaperna hos de första direktavbildade exoplaneterna .

Subaru Telescope upptäckte och tog först anmärkningsvärt skarpa bilder av objektet. Teamet genomförde uppföljningsobservationer vid Subaru Telescope för att ta mer direkta bilder samt vid Keck Observatory för att få infraröda bilder och bekräftade att objektet är en kretsande följeslagare till stjärnan HD 33632 Aa, och inte en orelaterade bakgrundsstjärna. Kombinerat med kompletterande data från Gaias rymdastrometrisatellit, forskarna fann också att den bruna dvärgen har en massa på cirka 46 Jupiters.

Namnet HD 33632 Ab, den bruna dvärgen är ett av endast ett fåtal kända föremål av sitt slag som kretsar kring en nästan tvilling av solen på nästan tvillingskalor i vårt solsystem (Mercurius till Pluto).

Studien publicerades nyligen den 30 november, 2020 års nummer av The Astrophysical Journal Letters .

Bruna dvärgar är en klass av objekt som är mindre än stjärnor men mer massiva än gigantiska planeter som Jupiter. De kallas "misslyckade stjärnor" eftersom de inte är tillräckligt massiva för att antända kärnfusion i sina kärnor och lysa som riktiga stjärnor.

Teamet tog bilder av HD 33632-systemet med hjälp av kraftfull adaptiv optik (AO)-teknik vid båda Maunakea Observatories—Subaru Telescopes toppmoderna exoplanetavbildningssystem, SCExAO/CHARIS, och Keck Observatorys avancerade AO parat med dess Near-Infrared Camera (NIRC2). Dessa teknologier tar bort den atmosfäriska oskärpa som förvränger astronomiska bilder, vilket ger skarpare bilder.

Data från Subaru Telescope visade att den bruna dvärgens atmosfär kan innehålla vatten och kolmonoxid.

"Tack vare SCExAO/CHARIS otroligt skarpa bilder, vi kan inte bara se HD 33632 Ab utan få ultraexakta mätningar för dess position och dess spektrum, som ger viktiga ledtrådar om dess atmosfäriska egenskaper och dess dynamik, sa Thayne Currie, en associerad forskare vid Subaru Telescope och huvudförfattare till denna studie.

HD 33632 Ab ger kritisk ny insikt om planeternas atmosfärer i HR 8799 – det allra första extrasolära systemet som togs sin bild – eftersom dess temperatur sannolikt är väldigt lika, fastän den är äldre, har en högre massa, och har högre gravitation.

"Keck Observatorys NIRC2 termiska infraröda data gjorde det möjligt för oss att bättre förstå hur HD 33632 Abs atmosfär kan jämföras med de första direktavbildade exoplaneterna, HR 8799 bcde, som delvis upptäcktes av Keck, sa Currie.

Genom att studera HD 33632 Ab och HR 8799 exoplaneter, astronomer hoppas kunna lära sig mer om hur atmosfäriska förhållanden för planeter och bruna dvärgar är kopplade till mångfalden av deras ålder och sammansättning, som massa, temperaturer, och kemiska egenskaper.