Американські астрономи повідомили про відкриття семи ультрахолодних коричневих карликів, ефективні температури яких лежать в діапазоні 300-500 К.

Існування коричневих карликів – тіл з масою, недостатньою для підтримки стабільного термоядерного синтезу водню, – було передбачено на початку 60-х років минулого століття, але виявляти великі групи таких об'єктів вчені почали набагато пізніше, в епоху масштабних оглядів начебто 2MASS і SDSS. Спектри багатьох коричневих карликів сильно відрізнялися від спектрів холодних зірок класу М, і для коректного опису «субзвезд» довелося виділити цілих два нових спектральних класу, L і T. Найхолодніші представники останнього класу, характеристики яких підтверджені спектроскопічно, мають ефективну температуру Теффі в 500-700 К.

Зовсім недавно астрономи оцінили параметри коричневих карликів WD 0806-661B і CFBDSIR J1458 +1013, розрахункова ефективна температура яких становить 300-400 К, тобто наближається до кімнатної. На жаль, зняти їх спектр поки не виходить (WD 0806-661B виявляється занадто тьмяним, а вивчати CFBDSIR J1458 +1013 B, який знаходиться в подвійній системі, заважає його компаньйон), і розрахунки залишаються непідтвердженими.

Коричневий карлик спектрального класу Y (ілюстрація НАСА / JPL-Caltech).

Після виявлення WD 0806-661B і CFBDSIR J1458 +1013 B фахівці знову заговорили про введення спектрального класу Y, необхідного для опису таких об'єктів. Як показує моделювання, при зниженні Теффі до ~ 600 К атмосфери коричневих карликів зазнають серйозні хімічні зміни, і першим свідченням зменшення температури повинні стати смуги поглинання аміаку в ближній ІЧ-області. Коли Теффі доходить до ~ 500 К, чіткі лінії резонансного поглинання натрію і калію в червоній частині оптичних спектрів повинні «розмиватися», оскільки Na буде конденсуватися з газової фази з утворенням Na2S, а калій почне переходити в KCl. Якщо ефективна температура опускається до ~ 350 (~ 200) К, сконденсуються ще й H2O (NH3).

Найчастіше відмітною ознакою класу Y називають смуги NH3, які з'являються при відносно високій температурі. На ці спектральні особливості і орієнтувалися автори, які вирішили виділити першу групу карликів нового класу.

Матеріал для дослідження – дані по 104 коричневих карликів – надав інфрачервоний космічний телескоп WISE. Відібравши сім об'єктів, які здавалися максимально холодними, американці провели додаткові фотометричні і спектроскопічні спостереження, в яких були задіяні телескопи Кек II, IRTF і «Хаббл», а також телескопи Паломарской обсерваторії і обсерваторій Серро-Тололо і Лас-Кампанас.

Y-карлик, обведений сірим, знаходиться в сузір'ї noindexa href = "http://en.wikipedia.org/wiki/Lyra" Ліри / a / noindex. (Ілюстрація НАСА / JPL-Caltech / UCLA.) "Width =" 517 "height =" 455 "/>

WISEP J1828 +2650 на знімку, зробленому телескопом WISE. Y-карлик, обведений сірим, знаходиться в сузір'ї Ліри. (Ілюстрація НАСА / JPL-Caltech / UCLA.)

Найбільш цікавий спектр показав коричневий карлик WISEP J1828 +2650, і саме його порівнювали з самим холодним з відомих Т-карликів, позначається як UGPS 0722-05. При зіставленні даних учені відразу відзначили «додаткове» поглинання в діапазоні 1,53-1,58 мкм, яке, швидше за все, дає аміак. Цю спектральну особливість, взяту в поєднанні з деякими менш очевидними відзнаками WISEP J1828 +2650 від UGPS 0722-05, порахували досить значущою для того, щоб визначити WISEP J1828 +2650 і п'ять інших коричневих карликів, які розташовуються на відстані в 9-40 світлових років від Сонця, в клас Y. Сьома нова «субзвезда», WISEPC J0148-7202, була віднесена до класу Т9.5.

WISEP J1828 +2650, таким чином, стає найхолоднішим з карликів, досліджених спектроскопічними методами. Стверджувати, що він має рекордно низьку температуру, астрономи не беруться, оскільки точні параметри його «конкурентів» WD 0806-661B і CFBDSIR J1458 +1013 невідомі.

Порівняння спектрів коричневих карликів, що відносяться до класів Т6, Т7 і Т8 (у цій послідовності характерна ефективна температура знижується), спектра надзвичайно холодного Т9-карлика UGPS 0722-05 і спектру одного з нових об'єктів, визнаного еталоном класу Y0. У верхній частині малюнка відзначені основні молекулярні смуги поглинання. (Ілюстрація з Astrophysical Journal.)

Повна версія звіту опублікована у виданні Astrophysical Journal; препринт статті можна завантажити з сайту arXiv.

За матеріалами НАСА.

Tweet