Met behulp van de Keck II-telescoop op Hawaï hebben astronomen een nabijgelegen bruine dwerg waargenomen die bekend staat als HD 33632 Ab. Resultaten van de observatiecampagne, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 14 mei op de pre-print server arXiv , bieden meer inzicht in de eigenschappen van dit substellaire object en zijn atmosfeer.

Bruine dwergen (BD's) zijn tussenliggende objecten tussen planeten en sterren en bezetten een massabereik tussen 13 en 80 Jupiter-massa's (0,012 en 0,076 zonsmassa's). Gezien het feit dat BD's vergelijkbare temperaturen en atmosferische eigenschappen hebben als gasgigantische exoplaneten, zijn ze op dezelfde leeftijd massiever en helderder, waardoor astronomen hun atmosferische eigenschappen gemakkelijker kunnen karakteriseren.

Op een afstand van 86 lichtjaar is HD 33632 Ab een BD-metgezel van de ster van onze zon, HD 33632 A, die van spectraaltype FV8 is. Het heeft een subsolaire metalliciteit en wordt geschat op 1 à 2,5 miljard jaar oud. De bruine dwerg heeft een massa van ongeveer 46 Jupitermassa's en is ongeveer 20 AU van zijn gastheer gescheiden.

Een team van astronomen onder leiding van Chih-Chun Hsu van de Northwestern University in Evanston, Illinois, heeft de Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) gebruikt om hoge-resolutiespectroscopie van dit systeem uit te voeren.

"We presenteren de Keck/KPIC K-bandspectroscopie met hoge resolutie van de benchmark bruine dwergmassagenoot HD 33632 Ab, die begeleidende radiale en geprojecteerde rotatiesnelheden opleverde, evenals CO en H₂ O overvloed”, schreven de onderzoekers.

Uit de waarnemingen bleek dat HD 33632 Ab rotatie- en radiale snelheden van respectievelijk 53 en -8 km/s heeft geprojecteerd. De omlooptijd van het systeem werd gemeten op ongeveer 74 jaar, en de excentriciteit van de baan werd berekend op 0,25.

De verzamelde gegevens geven aan dat HD 33632 Ab minder massief is en zich op een kleinere afstand van zijn gastheer bevindt dan eerder werd gedacht. De massa van de bruine dwerg bleek zo'n 37 Jupitermassa's te zijn, terwijl de afstand tot HD 33632 geschat werd op ongeveer 18 AU.

Op basis van de KPIC-spectra van HD 33632 Ab ontdekten de astronomen koolmonoxide en waterdamp in de atmosfeer. Ze vonden echter geen sporen van methaan, wat te wijten zou kunnen zijn aan verschillende factoren, waaronder de snelle rotatie van de bruine dwerg of de relatief lage signaal-ruisverhouding van de verkregen spectra.

Uit de studie bleek dat HD 33632 Ab een metalliciteit heeft van 0,0 dex en een koolstof-zuurstofverhouding van 0,58, wat over het algemeen consistent is met de eigenschappen van de gastster. De onderzoekers merkten op dat deze resultaten worden verwacht voor BD-metgezellen die zijn gevormd door het instorten van de zwaartekrachtkern of instabiliteit van de schijf.

Samenvattend onderstreepten de auteurs van het artikel dat de nieuwe resultaten voor HD 33632 Ab ons zouden kunnen helpen onze kennis over de vorming en evolutie van bruine dwergen in het algemeen te vergroten; er is echter nog steeds een grotere steekproef van bestudeerde close-in BD's nodig om op dit gebied significante verbeteringen aan te brengen.