Астрономы обнаружили облака песка в атмосфере неудавшейся звезды

Новые наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба дали нам прямое подтверждение того, что в некоторых инопланетных мирах есть каменные облака.

Телескоп впервые обнаружил непосредственно силикатные облака в атмосфере коричневого карлика. , по словам международной группы астрономов, такое обнаружение было сделано в компаньоне планетарной массы за пределами Солнечной системы.

Полные результаты, по словам группы, представляют собой лучший спектр для планетарной массы. масс-объект. Эти результаты могут не только помочь нам лучше понять эти так называемые «неудавшиеся звезды», но и представляют собой лишь предвкушение того, что может сделать JWST.

Статья была отправлена ​​​​в журналы AAS и доступна на сервер препринтов arXiv, пока он проходит рецензирование и публикацию.

Мы уже видели, как JWST сделал прямое изображение экзопланеты, но коричневый карлик — это немного другое дело.

Эти объекты возникают, когда молодая звезда не накапливает достаточно массы, чтобы начать синтез водорода в своем ядре, и они занимают положение по массе между самыми неустойчивыми планетами и самыми маленькими звездами.

Однако, примерно в 13,6 раза больше массы Юпитера (извините, Юпитер, вы пытались), коричневые карлики могут синтезировать дейтерий или тяжелый водород — водород с протоном и нейтроном в ядре, а не только с одним протоном.

Давление синтеза и температура дейтерия ниже, чем у водорода, а это означает, что коричневые карлики похожи на легкие звезды. ‘.

Это означает, что, в отличие от экзопланет, коричневые карлики излучают собственное тепло и свет. Очевидно, это намного меньше, чем у звезд, но мы можем обнаружить его напрямую, особенно в инфракрасном диапазоне, на котором специализируется JWST.

Наблюдения, полученные группой под руководством астронома Бриттани Майлз из Калифорнийского университета. Санта-Крус произошли от коричневого карлика VHS 1256-1257 b, который находится на расстоянии около 72 световых лет и впервые описан в 2015 году.

Он имеет массу примерно в 19 раз больше массы Юпитера и относительно молод. с красноватой атмосферой.

Этот оттенок ранее приписывался облакам в молодых коричневых карликах, поэтому команда взяла инфракрасные спектры, чтобы увидеть, смогут ли они определить состав коричневого карлика.

Это работает, потому что разные элементы поглощают и переизлучают свет с разной длиной волны. Ученые могут смотреть на спектр, чтобы увидеть более тусклые и более яркие детали и определить элементы, которые их вызывают.

Состав атмосферы VHS 1256-1257 b, как обнаружила команда, был подобен составу других коричневых карликов, изученных в инфракрасные длины волн, но намного четче.

«Вода, метан, окись углерода, двуокись углерода, натрий и калий наблюдаются в нескольких частях спектра JWST на основе сравнения со спектрами шаблонных коричневых карликов, молекулярными непрозрачностями, и атмосферные модели», — пишут исследователи в своей статье.

Угарный газ, по словам исследователей, является наиболее четким из наблюдаемых. А еще они обнаружили, как и надеялись, облака — длинные гипотетические облака силикатных частиц в толстом слое, с субмикронным размером зерен. Исследователи отмечают, что это вероятные минералы, такие как форстерит, энстатит или кварц.

Похоже, это окончательно подтверждает, что молодые коричневые карлики могут быть окружены пятнистыми силикатными облаками, которые влияют на изменчивость яркости.

Это дает нам инструмент для интерпретации наблюдений за коричневыми карликами в будущем и то, что нужно искать в будущих наблюдениях, отмечают исследователи.

«Эти первоначальные результаты научных наблюдений раннего выпуска JWST новаторскими, а также доступными для многих других близлежащих коричневых карликов, которые будут наблюдаться в будущих циклах наблюдений», — пишут они в своей статье.

«Эта обсерватория станет первопроходцем, продвигающим наше понимание физики атмосферы в планетарном масштабе. спутники, коричневые карлики и экзопланеты на долгие годы».

Исследование было отправлено в журналы AAS и доступно на arXiv.