Близкий, холодный и молодой коричневый карлик: Кто это?

Новый взгляд на близлежащего коричневого карлика показывает, насколько сложной может быть классификация этих объектов.

Ни звезда, ни планета

Коричневым карликам присвоены спектральные классы M, L, T и Y, начиная от объектов, которые едва не пропускают границу массы и способны превращать водород в гелий, до тех, которые перекрываются по массе с крупнейшими планетами. Самые холодные коричневые карлики, относящиеся к классу Y, могут иметь облачную атмосферу, похожую на атмосферу планет-гигантов, но ее легче изучать; крошечные, тусклые и прохладные планеты трудно различить на фоне яркого света звезд-хозяев.

Однако поиск и классификация коричневых карликов Y-типа имеет свои проблемы. Частично проблема связана с тем, что даже объекты, которым присвоен один и тот же спектральный класс, демонстрируют существенные различия. Чтобы понять, связаны ли эти различия с металличностью, механизмом образования или другими факторами, исследователи должны собрать образцы этих труднодоступных объектов.

Под спектральным контролем

Введите CWISE J105512.11+544328.3 или сокращенно W1055+5443. Первоначально исследователи присвоили этому объекту спектральный класс T8 — немного более массивный и теплый, чем коричневый карлик Y-типа — но обновленные измерения расстояния поместили его ближе к Земле, что подразумевает более низкую светимость и сместило его спектральный класс до Y0. Чтобы подтвердить это присвоение спектрального типа и узнать больше об этом близлежащем коричневом карлике, Грэди Роббинс (Университет Флориды) и его коллеги проанализировали архивную фотометрию космического телескопа Спитцер и собрали новые спектры с помощью телескопа Кек II.

Странности сразу же стали очевидны как в фотометрии, так и в спектрах: W1055+5443 кажется необычно синим в фильтрах Спитцера по сравнению с другими коричневыми карликами Y0, а ее спектральные особенности было трудно уместить в один шаблон. Предыдущие исследования показали, что когда коричневые карлики трудно классифицировать по их спектрам, это может означать, что то, что кажется одним коричневым карликом, на самом деле является двумя, но моделирование показывает, что W1055+5443, скорее всего, является одним коричневым карликом Y0, хотя своеобразный.

Необычные свойства

По мере старения коричневые карлики остывают и сжимаются. Это означает, что молодые коричневые карлики, как правило, имеют более ранние спектральные классы (M и L) и более низкую поверхностную гравитацию, а старые коричневые карлики, как правило, имеют более поздние спектральные классы (T и Y) и более высокую поверхностную гравитацию. Судя по его спектральному классу, W1055+5443 должен быть старым коричневым карликом с высокой поверхностной гравитацией, но моделирование предполагает, что его поверхностная гравитация низкая — не является ли этот объект неожиданно молодым?

Роббинс и его коллеги обнаружили, что W1055+5443, скорее всего, является членом движущейся группы Криуса 197, группы из десяти звезд, движущихся вместе в космосе. Возраст многих звезд этой группы составляет около 180 миллионов лет, а это означает, что W1055+5443 столь же молода, хотя некоторые члены группы намного старше. Если оценка в 180 миллионов лет окажется верной, это будет означать, что W1055+5443 — молодой коричневый карлик с массой всего в 4–6 раз больше массы Юпитера, что вполне соответствует массам планет!

Авторы отмечают, что эти оценки являются предварительными и ждут дальнейшего расследования. Спектроскопия JWST позволит исследователям определить, принадлежит ли объект к движущейся группе Криуса 197, определить его металличность и исследовать необычные спектральные особенности, а более длинноволновая фотометрия обеспечит точную оценку его температуры.

AASNova

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках»