Astronomen die twee Maunakea-observatoria gebruiken - Subaru Telescope en WM Keck Observatory - hebben een belangrijke benchmark bruine dwerg ontdekt die rond een zonachtige ster draait op slechts 86 lichtjaar van de aarde, die een belangrijk referentiepunt vormt voor het begrijpen van de eigenschappen van de eerste direct in beeld gebrachte exoplaneten .

Subaru Telescope detecteerde en maakte voor het eerst opmerkelijk scherpe foto's van het object. Het team voerde vervolgwaarnemingen uit bij Subaru Telescope om meer directe beelden te maken en bij Keck Observatory om infraroodbeelden te verkrijgen en bevestigde dat het object een baangenoot is van de ster HD 33632 Aa, en niet een ongerelateerde achtergrondster. Gecombineerd met aanvullende gegevens van de Gaia-satelliet voor ruimteastrometrie, de onderzoekers ontdekten ook dat de bruine dwerg een massa heeft van ongeveer 46 Jupiters.

Genoemd HD 33632 Ab, de bruine dwerg is een van de weinige bekende objecten in zijn soort die rond een bijna-tweeling van de zon draaien op bijna-tweelingschalen van ons zonnestelsel (Mercurius tot Pluto).

De studie die onlangs is gepubliceerd in de 30 november, 2020 uitgave van De astrofysische journaalbrieven .

Bruine dwergen zijn een klasse van objecten die kleiner zijn dan sterren, maar massiever dan reuzenplaneten zoals Jupiter. Ze worden 'mislukte sterren' genoemd omdat ze niet massief genoeg zijn om kernfusie in hun kernen te laten ontbranden en te schitteren als echte sterren.

Het team maakte foto's van het HD 33632-systeem met behulp van krachtige adaptieve optica (AO) -technologie bij beide Maunakea-observatoria - het ultramoderne beeldvormingssysteem voor exoplaneten van Subaru Telescope, SCExAO/CHARIS, en Keck Observatory's geavanceerde AO in combinatie met zijn Near-Infrared Camera (NIRC2). Deze technologieën verwijderen de atmosferische vervaging die astronomische beelden vervormt, wat resulteert in scherpere beelden.

Subaru Telescope-gegevens toonden aan dat de atmosfeer van de bruine dwerg water en koolmonoxide kan bevatten.

"Dankzij de ongelooflijk scherpe beelden van SCExAO/CHARIS, we kunnen niet alleen HD 33632 Ab zien, maar ook ultraprecieze metingen krijgen voor zijn positie en spectrum, die belangrijke aanwijzingen geeft over zijn atmosferische eigenschappen en zijn dynamiek, " zei Thayne Currie, een gelieerde onderzoeker bij Subaru Telescope en hoofdauteur van deze studie.

HD 33632 Ab biedt een belangrijk nieuw inzicht in de atmosferen van de planeten in HR 8799 - het allereerste extrasolaire systeem waarvan een foto is genomen - aangezien de temperatuur waarschijnlijk erg op elkaar lijkt, al is het ouder, heeft een hogere massa, en heeft een hogere zwaartekracht.

"Keck Observatory's NIRC2 thermische infraroodgegevens stelden ons in staat om beter te begrijpen hoe de atmosfeer van HD 33632 Ab zich verhoudt tot die van de eerste direct in beeld gebrachte exoplaneten, HR 8799 v.Chr., die gedeeltelijk werden ontdekt door Keck, ' zei Currie.

Door HD 33632 Ab en de HR 8799 exoplaneten te bestuderen, astronomen hopen meer te weten te komen over hoe de atmosferische omstandigheden van planeten en bruine dwergen verband houden met de diversiteit van hun leeftijd en samenstelling, zoals massa, temperaturen, en chemische eigenschappen.