Med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST) har astronomer observerat en närliggande kallbrun dvärg betecknad WISEPA J182831.08+265037.8 (eller WISE 1828 för kort). Observationerna gav viktiga insikter om sammansättningen av objektets atmosfär. De nya resultaten publicerades den 8 februari på preprint-servern arXiv .
Bruna dvärgar är mellanliggande substellära objekt mellan planeter och stjärnor med massor under gränsen för väteförbränning - cirka 80 Jupitermassor. En underklass av bruna dvärgar (med effektiva temperaturer lägre än 500 K) är känd som Y-dvärgar och representerar de coolaste och minst lysande substellära objekten som hittills upptäckts.
WISE 1828 ligger bara 32,37 ljusår från jorden och är en arketypisk brun dvärg typ Y. Tidigare observationer har föreslagit att den har en radie som liknar Jupiters, medan dess massa uppskattas till cirka 10 Jupitermassor. Den effektiva temperaturen för denna bruna dvärg visade sig vara 378 K.
Nyligen har ett team av astronomer ledda av Ben Wei Peng Lew från Bay Area Environmental Research Institute i Moffett Field, Kalifornien, genomfört en djupgående atmosfärisk studie av WISE 1828. För detta ändamål använde de JWST:s Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) ).
"I den här studien utnyttjar vi observationer med måttlig spektral upplösning (R ~ 2700) med G395H-gittret från Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) ombord på JWST för att karakterisera den närliggande (9,9 st) Y-dvärgen WISEPA J182831.08+265037.8." skrev forskarna.
Observationerna upptäckte vatten, kolmonoxid, koldioxid, metan, ammoniak och vätesulfid i atmosfären av WISE 1828. Författarna till tidningen noterade att deras studie markerar den första mätningen av vätesulfidförekomsten i en atmosfär av en Y-dvärg .
Studien fann att WISE 1828 har en överflöd av syre i förhållande till väte, svavel och väte. Mängden kväve i förhållande till väte uppskattades sannolikt vara nära solenergi. Resultaten tyder också på en lägre än nominell mängd metan-d1.
Genom att använda två kompletterande atmosfäriska modelleringsverktyg lyckades forskarna mäta metalliciteten och förhållandet mellan kol och syre i WISE 1828s atmosfär. En modell indikerar att metalliciteten ligger på en nivå av 0,3 dex, medan den andra pekar på en metallicitet på -0,57 dex. Förhållandet mellan kol och syre är liknande, enligt dessa två modeller, cirka 0,46 respektive 0,43 dex.
Modellerna gjorde det möjligt för teamet att även beräkna radien och den effektiva temperaturen för WISE 1828. En modell föreslår 1,23 Jupiterradier och 534 K, medan planeten enligt den andra är mindre och kallare—1,03 Jupiterradier och 425 K.
Mer information: Ben W. P. Lew et al, Atmosfärisk karakterisering med hög precision av en Y-dvärg med JWST NIRSpec G395H-spektroskopi:isotopolog, C/O-förhållande, metallicitet och förekomsten av sex molekylarter, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.05900
Journalinformation: arXiv
© 2024 Science X Network
