Met behulp van de James Webb Space Telescope (JWST) hebben astronomen een nabijgelegen koudbruine dwerg waargenomen, genaamd WISEPA J182831.08+265037.8 (of kortweg WISE 1828). De waarnemingen leverden belangrijke inzichten op in de samenstelling van de atmosfeer van het object. De nieuwe bevindingen werden op 8 februari gepubliceerd op de preprint-server arXiv .

Bruine dwergen zijn tussenliggende substellaire objecten tussen planeten en sterren met een massa onder de waterstofverbrandingslimiet:ongeveer 80 Jupitermassa. Eén subklasse van bruine dwergen (met effectieve temperaturen lager dan 500 K) staat bekend als Y-dwergen en vertegenwoordigt de koelste en minst lichtgevende substellaire objecten die tot nu toe zijn gedetecteerd.

WISE 1828 bevindt zich op slechts 32,37 lichtjaar afstand van de aarde en is een archetypische type-Y bruine dwerg. Eerdere waarnemingen hebben gesuggereerd dat het een straal heeft die vergelijkbaar is met die van Jupiter, terwijl zijn massa wordt geschat op ongeveer 10 Jupiter-massa's. De effectieve temperatuur van deze bruine dwerg bleek 378 K te zijn.

Onlangs heeft een team van astronomen onder leiding van Ben Wei Peng Lew van het Bay Area Environmental Research Institute in Moffett Field, Californië, een diepgaand atmosferisch onderzoek naar WISE 1828 uitgevoerd. Voor dit doel gebruikten ze JWST's Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec ).

"In deze studie maken we gebruik van observaties met een gematigde spectrale resolutie (R ~ 2700) met het G395H-rooster van de Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) aan boord van JWST om de nabijgelegen (9,9 pct.) Y-dwerg WISEPA J182831.08+265037.8 te karakteriseren, " schreven de onderzoekers.

Bij de waarnemingen werd water, koolmonoxide, kooldioxide, methaan, ammoniak en waterstofsulfide gedetecteerd in de atmosfeer van WISE 1828. De auteurs van het artikel merkten op dat hun onderzoek de eerste meting markeert van de overvloed aan waterstofsulfide in de atmosfeer van een Y-dwerg. .

Uit de studie bleek dat WISE 1828 een overvloedsverhouding van zuurstof tot waterstof en zwavel tot waterstof boven de zon heeft. Er werd geschat dat de overvloedsverhouding van stikstof ten opzichte van waterstof waarschijnlijk bijna zonne-energie was. De resultaten duiden ook op een lager dan nominale hoeveelheid methaan-d1.

Door twee complementaire instrumenten voor atmosferische modellering te gebruiken, slaagden de onderzoekers erin de metalliciteit en de verhouding tussen koolstof en zuurstof in de atmosfeer van WISE 1828 te meten. Het ene model geeft aan dat de metalliciteit op een niveau van 0,3 dex ligt, terwijl het andere model wijst op een metalliciteit van -0,57 dex. De verhoudingen tussen koolstof en zuurstof zijn volgens deze twee modellen vergelijkbaar, respectievelijk ongeveer 0,46 en 0,43 dex.

Dankzij de modellen kon het team ook de straal en de effectieve temperatuur van WISE 1828 berekenen. Eén model suggereert 1,23 Jupiterstralen en 534 K, terwijl volgens het andere de planeet kleiner en kouder is:1,03 Jupiterstralen en 425 K.

Meer informatie: Ben W. P. Lew et al., Uiterst nauwkeurige atmosferische karakterisering van een Y-dwerg met JWST NIRSpec G395H-spectroscopie:isotopoloog, C/O-verhouding, metalliciteit en de overvloed van zes moleculaire soorten, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.05900

Journaalinformatie: arXiv

© 2024 Science X Netwerk