Piticele brune - acele obiecte nu-destul de-o-planetă și nu-destul de-o stea - sunt ciudate intrigante care sunt prea scăzute în masă pentru a arde hidrogen, dar sunt mai masive decât planetele. Ele emit doar o cantitate slabă de lumină, astfel încât sunt greu de detectat, făcându-i pe oamenii de știință siguri de câte dintre ele ar putea fi acolo în galaxia noastră.
Astronomii au urmărit însă un pitic maro special cunoscut numit WISE 0855. La doar 7,2 ani-lumină de Pământ, acesta este cel mai rece obiect cunoscut din afara Sistemului nostru Solar și abia este vizibil la lungimile de undă infraroșii. Însă, cu unele tehnici de observare spectroscopice pricepute, astronomi au stabilit acum că acest obiect are câteva caracteristici interesante: atmosfera lui este plină de nori de vapori de apă. Aceasta este prima dată când au fost detectați nori de apă în afara Sistemului nostru Solar.
„Este de cinci ori mai slab decât orice alt obiect detectat cu spectroscopie la sol la această lungime de undă”, a declarat Andrew Skemer, profesor asistent de astronomie și astrofizică la UC Santa Cruz și primul autor pe o lucrare din WISE 0855 publicată în Astrophysical Journal Letters ( hârtia este disponibilă pe arXiv aici). „Acum că avem un spectru, putem începe cu adevărat să ne gândim la ce se întâmplă în acest obiect. Spectrul nostru arată că WISE 0855 este dominat de vaporii de apă și nori, cu un aspect general care este izbitor de asemănător cu Jupiter. "
Numele complet al acestui pitic maro este WISE J085510.83-071442.5, dar suntem printre prieteni, deci W0855 este pe scurt. Are aproximativ cinci ori masa de Jupiter și este cel mai rece pitic brun detectat vreodată, cu o temperatură medie de aproximativ 250 de grade Kelvin, sau minus 10 grade F, minus 20 C. Acest lucru îl face aproape la fel de rece ca Jupiter, care este de 130. grade Kelvin.
„WISE 0855 este prima noastră ocazie de a studia un obiect de masă planetară extrasolară care este aproape la fel de rece ca giganții noștri proprii de gaz”, a spus Skemer.
Skemer și echipa sa au folosit telescopul Gemeni-Nord în Hawaii și Spectrograful Gemini Near Infrared pentru a observa WISE 0855 pe parcursul a 13 nopți pentru un total de aproximativ 14 ore. Skemer a făcut parte dintr-o echipă care a studiat acest obiect în 2014, găsind indicații tentative ale norilor de apă pe baza datelor fotometrice foarte limitate. Skemer a spus că obținerea unui spectru (care separă lumina de un obiect în lungimile de undă ale componentelor sale) a fost singura modalitate de a detecta compoziția moleculară a acestui obiect.
Un videoclip despre descoperirea și studiul din WISE 0855 din 2014:
WISE 0855 este prea slab pentru spectroscopie convențională la lungimi de undă optice sau infraroșu aproape, dar echipa a luat o provocare și a privit emisiile termice din obiect la lungimi de undă într-o fereastră îngustă de aproximativ 5 microni.
„Cred că toți cei din echipa de cercetare credeau cu adevărat că visam să credem că putem obține un spectru al acestui pitic maro, deoarece strălucirea sa termică este atât de slabă”, a spus Skemer. WISE 0855, este atât de mișto și leșin încât mulți astronomi au crezut că va fi cu ani înainte ca un spectru să poată fi obținut. „Am crezut că va trebui să așteptăm până când James Webb Space Telescope funcționează pentru a face acest lucru”, a spus Skemer.
Această vedere spectroscopică a oferit o privire asupra mediului atmosferei WISE 0855. Cu datele în mână, cercetătorii au dezvoltat apoi modele atmosferice ale chimiei echilibrului pentru o pitică brună la 250 de grade Kelvin și au calculat spectrele rezultate sub diferite ipoteze, inclusiv modele tulbure și fără nor. Modelele au prezis un spectru dominat de caracteristici rezultate din vaporii de apă, iar modelul tulbure a oferit cea mai bună potrivire pentru funcțiile din spectrul WISE 0855.
În timp ce spectrele acestui obiect sunt în mod izbitor de similare cu Jupiter, WISE 0855 pare să aibă o atmosferă mai puțin turbulentă.
"Spectrul ne permite să investigăm proprietățile dinamice și chimice care au fost studiate de mult timp în atmosfera lui Jupiter, dar de data aceasta pe o lume extrasolară", a spus Skemer.
Oamenii de știință spun că WISE 0855 arată mai mult ca Jupiter decât orice exoplanet încă descoperit, ceea ce este deosebit de interesant, deoarece misiunea Juno tocmai a început explorarea sa în lumea gigant. Jupiter, împreună cu celelalte planete cu gaze din Sistemul nostru solar, toate au nori și furtuni, deși norii lui Jupiter sunt constituiți în principal din amoniac cu nori de nivel mai mic, care conțin apă. Unul dintre obiectivele lui Juno este de a determina abundența globală de apă la Jupiter.
Surse: UC Santa Cruz, Gemeni
