Rudi nykštukai - tie ne visai planetos ir ne visai žvaigždės objektai - yra intriguojančių keistų bruožų, kurių masė per maža, kad būtų galima sudeginti vandenilį, tačiau yra masyvesni nei planetų. Jie skleidžia tik silpną šviesos kiekį, todėl juos sunku aptikti, todėl mokslininkai nėra tikri, kiek jų gali būti mūsų galaktikoje.
Tačiau astronomai stebi vieną ypatingą rudąjį nykštuką, vadinamą WISE 0855. Vos 7,2 šviesmečių atstumu nuo Žemės, jis yra šalčiausias žinomas objektas už mūsų Saulės sistemos ribų ir vos matomas infraraudonųjų spindulių bangos ilgiuose. Tačiau astronomai, atlikdami kai kuriuos meistriškus spektroskopinius stebėjimo metodus, nustatė, kad šis objektas pasižymi įdomiomis savybėmis: jo atmosferoje pilna vandens garų debesų. Tai yra pirmas kartas, kai vandens debesys buvo aptikti ne mūsų Saulės sistemoje.
„Tai yra penkis kartus silpnesnis nei bet kuris kitas objektas, aptiktas atliekant antžeminę spektroskopiją tokiu bangos ilgiu“, - sakė UC „Santa Cruz“ astronomijos ir astrofizikos docentas Andrew Skemeris ir pirmasis WISE 0855 popieriuje paskelbto straipsnio „Astrophysical Journal Letters“ autorius. popieriaus galima rasti „arXiv“ čia). „Dabar, kai turime spektrą, mes tikrai galime pradėti galvoti apie tai, kas vyksta šiame objekte. Mūsų spektras rodo, kad WISE 0855 vyrauja vandens garai ir debesys, o bendra išvaizda yra įspūdingai panaši į Jupiterį. “
Visas rudojo nykštuko vardas yra WISE J085510.83-071442.5, bet mes esame tarp draugų, taigi trumpai tai W0855. Jis turi maždaug penkis kartus didesnę Jupiterio masę ir yra šalčiausias kada nors aptiktas rudasis nykštukas, kurio vidutinė temperatūra yra apie 250 laipsnių Kelvino arba minus 10 laipsnių F, minus 20 C. Tai daro jį beveik tokį patį šaltą kaip Jupiteris, kuris yra 130 laipsnių Kelvino.
„WISE 0855 yra mūsų pirmoji galimybė ištirti ekstrasoliarų planetos masės objektą, kuris yra beveik toks pat šaltas, kaip mūsų pačių dujų milžinai“, - teigė Skemeris.
Skemeris ir jo komanda naudojo „Gemini-North“ teleskopą Havajuose ir „Gemini Near Infrared Spectrograph“, kad stebėtų WISE 0855 per 13 naktų, iš viso apie 14 valandų. „Skemer“ buvo komandos, kuri 2014 m. Tyrė šį objektą, dalis, laikydamasi labai ribotų fotometrinių duomenų, preliminarūs vandens debesų požymiai. Skemeris teigė, kad spektro (kuris atskiria šviesą nuo objekto į jo komponentų bangos ilgį) gavimas buvo vienintelis būdas aptikti šio objekto molekulinę kompoziciją.
Vaizdo įrašas apie 2014 m. WISE 0855 atradimą ir tyrimą:
WISE 0855 yra per silpnas įprastinei spektroskopijai optinių ar artimųjų infraraudonųjų spindulių bangų ilgiuose, tačiau komanda priėmė iššūkį ir pažvelgė į objekto šiluminę spinduliuotę bangų ilgiais per siaurą langą apie 5 mikronus.
„Manau, kad visi tyrėjų komandos nariai tikrai tikėjo, jog svajojame galvoti apie šios rudosios nykštukės spektrą, nes jos šiluminis švytėjimas yra toks menkas“, - sakė Skemeris. WISE 0855 yra toks kietas ir silpnas, kad daugelis astronomų manė, kad spektras bus gautas metais. „Aš maniau, kad mums teks palaukti, kol James Webb kosminis teleskopas veiks, kad tai padarytume“, - teigė Skemeris.
Šis spektroskopinis vaizdas leido pažvelgti į WISE 0855 atmosferos aplinką. Turėdami turimus duomenis, tyrėjai sukūrė rudojo nykštuko, esant 250 laipsnių Kelvino pusiausvyros chemijos, atmosferos modelius ir apskaičiavo gautus spektrus pagal skirtingas prielaidas, įskaitant debesuotus ir be debesų modelius. Modeliai numatė spektrą, kuriame vyrauja vandens garai atsirandančios savybės, o drumstas modelis geriausiai atitiko WISE 0855 spektro ypatybes.
Nors šio objekto spektrai yra stulbinančiai panašūs į Jupiterio, atrodo, kad WISE 0855 atmosfera yra ne tokia bangi.
„Spektras leidžia ištirti dinamines ir chemines savybes, kurios ilgą laiką buvo tiriamos Jupiterio atmosferoje, bet šį kartą ekstrasoliariame pasaulyje“, - teigė Skemeris.
Mokslininkų teigimu, WISE 0855 atrodo panašesnis į Jupiterį, nei į bet kurį dar atrastą egzoplanetą, o tai ypač intriguoja, nes „Juno“ misija ką tik pradėjo savo tyrinėjimus milžiniškame pasaulyje. Jupiteris, kaip ir kitos mūsų Saulės sistemos dujų planetos, turi debesis ir audras, nors Jupiterio debesys daugiausia sudaryti iš amoniako, o žemesnio lygio debesys galbūt turi vandens. Vienas iš Juno tikslų yra nustatyti pasaulinę vandens gausą Jupiteryje.
Šaltiniai: UC „Santa Cruz“, Dvyniai
