Das James Webb Space Telescope (JWST) hat im bisher detailliertesten Wetterbericht von solchen „gescheiterten Sternen“ stürmisches Wetter am Himmel zweier Brauner Zwerge entdeckt.
Die beiden Braunen Zwerge bilden ein binäres Paar namens WISE 1049AB, das 2013 vom Wide-field Infrarot Survey Explorer (WISE) der NASA entdeckt wurde; Das Duo befindet sich nur 6,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Lichtjahre Weit weg von uns. Sie sind die unserer Galaxie am nächsten gelegenen Braunen Zwerge. SonneSie sind daher ein hervorragendes Ziel für die leistungsstarken Infrarotinstrumente des James Webb-Weltraumteleskops.
Ein Brauner Zwerg ist ein Objekt, das nicht massereich genug ist, um sich zu entzünden Kernfusion Von Wasserstoff zu Helium in seinem Kern und es wird vollständig ein Stern – Allerdings gilt er auch als zu massiv, um als Planet betrachtet zu werden, und es wird angenommen, dass er sich wie Sterne bildet (durch den Gravitationskollaps einer Wolke aus molekularem Gas). Braune Zwerge gelten daher als fehlendes Glied Gasriesenplaneten Likes der JupiterSterne mit geringerer Masse, M Zwerge.
Frühere Beobachtungen haben die Atmosphären vieler Brauner Zwerge erforscht, aber sie beschränkten sich immer auf Schnappschüsse, die im Durchschnitt der Zeit aufgenommen wurden, was bedeutete, dass wir keine Veränderungen in der Atmosphäre Brauner Zwerge mit der Zeit beobachten konnten. Allerdings drehen sich Braune Zwerge schnell – WISE 1049A dreht sich einmal alle 7 Stunden um die eigene Achse, B einmal alle 5 Stunden – und die Bedingungen in ihrer Atmosphäre können sich im Laufe der Zeit ändern, was bedeutet, dass frühere Beobachtungen, die die Entwicklung von Objekten nicht berücksichtigten, dies möglicherweise getan haben Viel Kontrast vermisst.
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Das James-Webb-Teleskop ist jedoch in der Lage, diese Veränderungen im Laufe der Zeit zu erkennen. Ein Team unter der Leitung von Beth Beeler von der University of Edinburgh beobachtete WISE 1049AB acht Stunden lang mit dem Mid-Infrared Instrument (MIRI) des James Webb Telescope und beobachtete WISE 1049AB dann sofort weitere sieben Stunden lang mit dem Near-Infrared Spectrometer (NIRSpec). .
Die Forscher fanden heraus, dass die beiden Braunen Zwerge von turbulenten Wolken bedeckt sind, die möglicherweise aus Silikatkörnern bestehen und deren Temperaturen zwischen 875 Grad Celsius (1610 Grad Fahrenheit) und 1026 Grad Celsius (1880 Grad Fahrenheit) liegen. Mit anderen Worten: Heißer Sand weht in den Winden des Braunen Zwergs. Außerdem wurden Absorptionsfingerabdrücke von Kohlenmonoxid, Methan und Wasserdampf bestimmt.
Interessanterweise weist die Lichtkurve jedes Braunen Zwergs (ein Diagramm der Helligkeit jedes Braunen Zwergs über die Zeit) große Schwankungen auf. Dies wurde als stürmische Situation interpretiert, bei der Wolken in unterschiedlichen Höhen einziehen und Lücken zwischen diesen Wolken entstehen, die den Blick auf tiefere Schichten der Atmosphäre ermöglichen. Die Lichtkurven zeigen auch Spitzen bei bestimmten Wellenlängen – Kohlenmonoxid bei 2,3 Mikrometer und 4,2 Mikrometer (Millionstel Meter), Methan bei 3,3 Mikrometer und Silikatkörner vorläufig bei 8,3 Mikrometer bis 8,5 Mikrometer.
Bellers Team interpretiert die Peaks bei diesen Wellenlängen als Hinweis auf drei verschiedene Schichten, in denen es bei jedem Braunen Zwerg zu einer großen Änderung des Atmosphärendrucks kommt. Es gibt eine tiefe Schicht, die Signale größer als 2,3 Mikrometer, aber weniger als 8,5 Mikrometer erzeugt, eine mittelhohe Schicht, die Licht zwischen 2,3 und 4,2 Mikrometer absorbiert, und eine hohe Schicht, die Signale zwischen 4,2 und 8,5 Mikrometer anzeigt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass JWST zum ersten Mal das vertikale Profil (d. h. die Bedingungen in unterschiedlichen Tiefen) der Atmosphäre des Braunen Zwergs erforschen kann, und tatsächlich gibt es für JWST keinen Grund, hier aufzuhören. Das Forschungspapier, in dem die Ergebnisse beschrieben werden, kommt zu dem Schluss: „Dies ist die erste Studie dieser Art, aber es wird nicht die letzte sein – in den nächsten Beobachtungszyklen wird das JWST unser Verständnis sowohl von Braunen Zwergen als auch von jungen Riesensternen verändern.“ Extrasolarer Planet „Ambiente.“
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir kurz davor stehen, unser Verständnis von Welten zu verändern, die weit über unsere eigene hinausgehen“, sagte Beller auf einer Pressekonferenz. Stellungnahme„Solche Erkenntnisse könnten uns helfen, die Bedingungen nicht nur auf Himmelskörpern wie Braunen Zwergen, sondern auch auf riesigen Exoplaneten außerhalb unseres Sonnensystems zu verstehen. SonnensystemLetztendlich könnten die Technologien, die wir hier verbessern, es uns ermöglichen, erstmals das Wetter zu erkennen Bewohnbare Planeten So wie unsere Planeten andere Sterne umkreisen.
Die Ergebnisse wurden am 15. Juli veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
