Обнаружение метана в атмосфере T-карлика: новое исследование
Европейские астрономы, используя 10,4-метровый Gran Telescopio Canarias (GTC), впервые обнаружили метан в атмосфере ближайшего к Земле T-карлика — объекта WISEA J181006.18−101000.5 (WISE1810), расположенного всего в 29 световых годах от нашей планеты. Это открытие подтверждает принадлежность WISE1810 к холодным субзвездным объектам и предоставляет новые данные для изучения пограничной области между планетами и звездами.
Коричневые карлики занимают промежуточное положение между планетами-гигантами и звездами. Их массы варьируются от 13 до 80 масс Юпитера, что недостаточно для запуска устойчивых термоядерных реакций, характерных для полноценных звезд. Среди них выделяют T-карлики — наиболее холодные и тусклые представители с эффективной температурой 500–1500 K. Их атмосферы содержат метан (CH₄), что отличает их от более горячих L-карликов.
WISE1810 — один из редких T-карликов (всего известно около 400 подобных объектов). Его радиус составляет 0,65 радиуса Юпитера, а масса — примерно 17 масс Юпитера. Эффективная температура оценивается в 800–1300 K, что делает его типичным представителем холодных субзвездных тел.
Загадка отсутствия метана в предыдущих наблюдениях
До этого исследования спектроскопические данные WISE1810 в ближнем и среднем инфракрасном диапазонах указывали на атмосферу, обогащенную водородом и водяным паром, но метан не был обнаружен. Это вызывало вопросы о его классификации, поскольку метан — ключевой маркер T-карликов. Некоторые ученые даже предполагали, что WISE1810 может быть L-карликом, несмотря на его низкую температуру.
Новые данные от Gran Telescopio Canarias
Группа астрономов под руководством Джерри Чжана (Университет Ла-Лагуна, Испания) провела новые наблюдения с помощью инфракрасного спектрографа EMIR, установленного на GTC. Благодаря высокой чувствительности инструмента, в атмосфере WISE1810 был четко зафиксирован метан, что окончательно подтвердило его принадлежность к T-классу.
Кроме того, исследователи не обнаружили следов оксида углерода (CO) и атомарного калия (K), что согласуется с моделями холодных коричневых карликов.
Металличность и происхождение WISE1810
Анализ спектра показал, что WISE1810 обладает очень низкой металличностью (содержание тяжелых элементов):
- Содержание углерода: -1,5 dex (в 30 раз меньше, чем у Солнца).
- Общая металличность: -1,7 dex, что указывает на крайне бедный тяжелыми элементами состав.
Несмотря на такую низкую металличность, измеренная гелиоцентрическая скорость WISE1810 (-83 км/с) свидетельствует о его принадлежности к толстому диску Млечного Пути, а не к гало. Это интересный факт, поскольку объекты с подобным химическим составом чаще встречаются в гало Галактики.
Значение открытия
Обнаружение метана в WISE1810:
- Подтверждает его статус T-карлика, исключая альтернативные классификации.
- Позволяет лучше понять атмосферную химию холодных субзвездных объектов.
- Дает новые данные для изучения пограничной области между планетами и звездами, включая механизмы формирования таких тел.
Это исследование также подчеркивает важность высокочувствительных спектроскопических наблюдений для изучения экстремально холодных и тусклых объектов. В будущем подобные методы могут помочь в поиске и анализе свободно плавающих экзопланет-гигантов, которые по свойствам близки к коричневым карликам.