Вчені виявили метан в атмосфері найближчого T-карлика

Використовуючи 10,4-метровий телескоп Gran Telescopio Canarias (GTC), європейські астрономи виявили метан в атмосфері WISEA J181006.18−101000.5 — найближчого до Землі карлика класу T. Це відкриття було описане в науковій статті, опублікованій 28 березня на сервері препринтів arXiv.

Коричневі карлики — це проміжні об’єкти між планетами та зірками. Астрономи зазвичай погоджуються, що це субзіркові тіла, маса яких перебуває в межах від 13 до 80 мас Юпітера. Один з підкласів коричневих карликів, відомий як карлики типу T (із ефективною температурою від 500 до 1 500 К), є найхолоднішими та найменш яскравими субзірковими об’єктами, що були виявлені на сьогодні.

Дослідження T-карликів можуть допомогти астрономам краще зрозуміти об’єкти, які перебувають поблизу спірної межі між планетами та зірками — наприклад, гігантські екзопланети. Однак, незважаючи на те, що коричневих карликів виявлено вже чимало, T-карлики трапляються значно рідше — наразі ідентифіковано лише близько 400 таких об’єктів.

WISEA J181006.18−101000.5, або скорочено WISE1810, — це металобідний T-карлик, що розташований на відстані лише 29 світлових років від Землі. Його радіус становить приблизно 0,65 радіуса Юпітера, а маса — близько 17 мас Юпітера. Ефективна температура WISE1810 оцінюється в межах від 800 до 1 300 К.

Попередні спостереження WISE1810 у ближньому та середньому інфрачервоному діапазоні з низьким розширенням вказували на те, що його атмосфера значно хімічно модифікована та домінована воднем і водяною парою. Однак слідів метану — молекули, яка є характерною для карликів типу T, виявлено не було.

Це змінилося з публікацією нового дослідження, проведеного командою астрономів під керівництвом Джеррі Чжана з Університету Ла-Лагуни (Іспанія). Використовуючи інфрачервоний спектрограф EMIR телескопа GTC, вони отримали нові фотометричні дані у ближньому інфрачервоному діапазоні, які дозволили впевнено зафіксувати наявність метану в атмосфері цього T-карлика.

Виявлення метану ще більше підтверджує класифікацію WISE1810 як об’єкта типу T, а не типу L, як припускали деякі попередні дослідження. Дослідники також зазначають, що в атмосфері цього об’єкта не було знайдено слідів чадного газу (CO) та калію. На основі зібраних даних вміст вуглецю для WISE1810 був оцінений на рівні -1,5 dex, що вказує на металевість приблизно -1,7 dex. Ефективна температура цього T-карлика була обмежена значенням близько 1 000 K.

Автори статті пояснюють, що низька металевість WISE1810, ймовірно, є основною причиною відсутності виявлення атомарного калію, хоча нижча температура також могла посилити цей ефект. Дослідження також показало, що геліоцентрична швидкість WISE1810 становить -83 км/с. Це свідчить про те, що об’єкт, незважаючи на дуже низьку металевість, з більшою ймовірністю належить до товстого диска Чумацького Шляху, а не до його гало.