Ved hjælp af Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) har astronomer udført spektroskopiske observationer med høj opløsning af en brun dværg kendt som HD 206893 B. Resultater af observationskampagnen, der blev præsenteret 23. januar på arxiv Pre-print-server, giver mere indsigt i arten og egenskaberne for dette objekt.
Brune dværge (BDS) er mellemobjekter mellem planeter og stjerner, der optager masseområdet mellem 13 og 80 Jupiter -masser (0,012 og 0,076 solmasser). Selvom mange brune dværge er blevet opdaget til dato, er disse genstande, der kredser om andre stjerner, et sjældent fund.
HD 206893 B er en substellær ledsager til HD 206893 – en stjerne af spektral type F5V placeret omkring 133 lysår væk. Stjernen er ca. 40% større og 24% mere massiv end solen, har en effektiv temperatur på 6.680 K, metallicitet i nærheden af solen og vurderes at være 1,1 milliarder år gammel.
HD 206893 er kredset af to eksoplaneter og er også vært for en omstændighedsaffaldsdisk, der strækker sig fra ca. 30 til 180 AU fra stjernen. HD 206893 B, estimeret til at være 26 gange mere massiv end Jupiter, ligger inde i affaldsskiven. Tidligere observationer har fundet, at tyngdekraften af HD 206893 B og selvstyggen af en massiv affaldsdisk kunne have haft indflydelse på at forme den indre kant af affaldsdisken.
Et team af astronomer ledet af Ben Sappey fra University of California, San Diego (UCSD), besluttede at se nærmere på HD 206893 B og den særlige arkitektur i hele systemet. Til dette formål observerede de denne brune dværg med KPIC ved høj spektralopløsning.
“Ved hjælp af de ekstraherede spektre inden for en fremadmodelleret, Bayesian-ramme, udlede vi den mest sandsynlige bulkatmosfæriske parametre og radialhastigheden for ledsageren,” skrev forskerne i papiret.
Observationer fandt, at HD 206893 B har en radius på ca. 1,11 Jupiter -radier, og dens masse er cirka 22,7 Jupiter -masser. Den effektive temperatur på den brune dværg blev målt til at være 1.634 K, mens dens alder blev estimeret til at være 112 millioner år.
Baseret på de indsamlede data blev det atmosfæriske carbon-til-ilt (C/O) forhold for HD 206893 B beregnet til at være 0,57, derfor nær solværdien. Generelt opfattes C/O -forholdet som en potentiel diagnosticering af en systemdannelse, og i tilfælde af HD 206893 B antyder det en kerne -akkretion eller et diskfragmenteringsscenarie.
Undersøgelsen fandt, at HD 206893 B er adskilt fra værtsstjernen med cirka 11,62 AU. Dette antyder ifølge forfatterne af papiret, at den brune dværg sandsynligvis ikke blev dannet via diskfragmentering, som forventes at danne planeter i større orbitalafstande på ca. 100 AU.
Ved afsluttende bemærkninger bemærker forskerne, at HD 206893 B bør undersøges yderligere med værktøjer som den næsten infrarøde spektrograf (NIRSPEC) ombord på James Webb Space Telescope (JWST). Dette instrument ville give dem mulighed for at opnå et carbon-to-svovl (C/S) -forhold, som er en mere pålidelig indikator for formationssted end c/o.