Ved hjælp af James Webb Space Telescope (JWST) har et internationalt team af astronomer udforsket atmosfæren i en nærliggende brun dværg binær udpeget WISE J045853.90+643451.9. Som et resultat detekterede de hydrogencyanid og acetylen i atmosfæren af denne binære, hvilket markerede første gang disse to arter er blevet identificeret i atmosfæren i en brun dværg. Fundet blev rapporteret 19. februar på arxiv Pre-Print-server.
Brune dværge er mellemobjekter mellem planeter og stjerner. Astronomer er generelt enige om, at de er substellare genstande, der besætter masseområdet mellem 13 og 80 Jupiter -masser. En underklasse af brune dværge (med effektive temperaturer mellem 500 og 1.500 K) er kendt som T-dværge og repræsenterer de hidtil sejeste og mindst lysende substellare objekter.
Beliggende kun 30,1 lysår væk, er Wise J045853.90+643451.9 (eller WISE-0458) en binær sammensat af to T-DWARF’er af spektral type T8.5 og T9 med effektive temperaturer på henholdsvis 600 og 500 K. Parret har en semi-major-akse på cirka 5,0 au.
I betragtning af at t-dværgene af WISE-0458 har lignende spektraltyper og temperaturer, antages det, at de har næsten identiske atmosfærer.
En gruppe astronomer ledet af Elisabeth C. Matthews fra Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland, besluttede at udforske atmosfæren i WISE-0458 i detaljer. Til dette formål anvendte de medium-opløsningsspektrometeret (MRS) af det midterste infrarøde instrument (Miri) ombord JWST.
“Vi observerede WISE-0458 med JWST/MIRI-instrument den 21. november 2022 ved hjælp af MRS. Observationer blev indsamlet som en del af det europæiske Miri GTO (Garantied Time Observations) Consortium,” skriver forskerne i papiret.
Observationerne antyder, at atmosfæren af WISE-0458 er skyfrit og molekyle-rig. Modellen, der bruges af Matthews ‘team, inkluderer tilstedeværelsen af methan, kuldioxid, kulilte, vand og ammoniak i atmosfæren af WISE-0458-derfor forventede arter i kolde atmosfærer.
Endvidere detekterede observationer hydrogencyanid og acetylen i atmosfæren af WISE-0458. Astronomerne forklarede, at begge arter er indikatorer for ulighedskemi og sandsynligvis danner sig dybere i den brune dværgatmosfære. Dette er den første opdagelse af disse to arter i enhver brun dværgatmosfære.
Undersøgelsen fandt også, at hver brun dværg af WISE-0458 har en radius på ca. 0,81 Jupiter-radier, og den samlede masse af parret er ca. 132 Jupiter-masser. Afstanden til det binære blev bekræftet at være 30,12 lysår.
Forfatterne af papiret konkluderede, at deres fund demonstrerer fruens magt til at karakterisere kolde brune dværge. De tilføjede, at fremtidige undersøgelser skulle undersøge hydrogencyanid og acetylen mere detaljeret, og afgøre, om disse arter er til stede i andre kolde brune dværge med lignende temperatur som kloge-0458.