Астрономы изучили необычную систему с коричневым карликом

Используя инструмент Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC), астрономы провели спектроскопические наблюдения с высоким разрешением за коричневым карликом, известным как HD 206893 B. Результаты наблюдательной кампании дают более глубокое представление о природе и свойствах этого объекта.

Коричневые карлики  — промежуточные объекты между планетами и звездами, занимающие диапазон масс от 13 до 80 масс Юпитера (от 0,012 до 0,076 масс Солнца ). Хотя на сегодняшний день обнаружено достаточно много коричневых карликов, эти объекты, вращающиеся вокруг других звезд, встречаются редко.

HD 206893 B — субзвездный компаньон HD 206893 — звезды спектрального типа F5V, расположенной примерно в 133 световых годах от нас. Звезда примерно на 40% больше и на 24% массивнее Солнца, имеет эффективную температуру 6680 К, близкую к солнечной металличность и, по оценкам, ее возраст составляет 1,1 миллиарда лет.

Вокруг звезды HD 206893 вращаются две экзопланеты и также околозвездный диск обломков и пыли, простирающийся примерно от 30 до 180 а.е. от звезды. HD 206893 B, который, по оценкам, в 26 раз массивнее Юпитера, находится внутри диска. Предыдущие наблюдения показали, что гравитация коричневого карлика и собственная гравитация массивного диска обломков могли оказать влияние на формирование внутреннего края диска.

Группа астрономов под руководством Бена Саппи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) решила более подробно рассмотреть HD 206893 B и необычную архитектуру всей системы. Для этого они наблюдали этот коричневый карлик с помощью KPIC при высоком спектральном разрешении.

Наблюдения показали, что HD 206893 B имеет радиус около 1,11 радиуса Юпитера, а его масса составляет приблизительно 22,7 массы Юпитера. Эффективная температура коричневого карлика была измерена и составила 1634 К, а его возраст был оценен в 112 миллионов лет.

На основе собранных данных соотношение углерода к кислороду (C/O) в атмосфере для HD 206893 B было рассчитано как 0,57, то есть близко к солнечному значению. В целом, соотношение C/O воспринимается как потенциальная диагностика формирования системы, и в случае HD 206893 B оно предполагает сценарий аккреции ядра или фрагментации диска.

Исследование показало, что HD 206893 B отделен от родительской звезды примерно на 11,62 а.е. Это, по мнению авторов статьи, говорит о том, что коричневый карлик, вероятно, не был сформирован путем фрагментации диска, которая, как ожидается, формирует планеты на больших орбитальных расстояниях около 100 а.е.

В заключение исследователи отмечают, что HD 206893 B следует изучить более подробно с помощью таких инструментов, как спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) на борту космического телескопа Джеймс Уэбб. Этот инструмент позволит получить соотношение углерода к сере (C/S), что является более надежным индикатором места формирования, чем C/O.