Астрономы нашли самую молодую маломассивную субзвездную систему
Астрономы нашли самую молодую маломассивную двойную систему, состоящую из коричневого карлика и тела планетарной массы. Расстояние между телами в пять раз превышает дистанцию от Солнца до Плутона, что делает Oph 98 еще и рекордсменом по малости энергии связи между компонентами. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Планетные системы у коричневых карликов, которые занимают промежуточное положение между газовыми гигантами и звездами, представляют для астрономов особый интерес. На сегодняшний день известно лишь несколько тел планетарной массы (менее 13 масс Юпитера), обращающихся вокруг молодых (возрастом менее 20 миллионов лет) коричневых карликов. Такие системы прекрасно подходят для проверки теоретических моделей процессов их образования и роста, которые отличаются от процессов образования планет у звезд. Кроме того, наблюдения за системами коричневых карликов могут помочь понять состав и структуру атмосфер молодых экзопланет-гигантов.
Группа астрономов во главе с Клеманс Фонтанив (Clemence Fontanive) из Бернского университета сообщает об обнаружении необычной двойной субзвездной системы Oph 98 (или CFHTWIR-Oph 98), расположенной в области звездообразования в созвездии Змееносца, на расстоянии 450 световых лет от Солнца. Она была найдена при анализе данных инфракрасных наблюдений, полученных при помощи космического телескопа «Хаббл», кроме того, ученые использовали архивные данные наземного телескопа CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) и наблюдали за системой в 2020 году при помощи наземного телескопа UKIRT (United Kingdom Infra-Red Telescope).
Анализ данных показал, что система состоит из коричневого карлика Oph 98 A с массой 15,4 масс Юпитера (что близко к граничному значению, отделяющему коричневые карлики от экзопланет-гигантов) и его компаньона Oph 98 B с массой 7,8 масс Юпитера. Эффективные температуры карлика и его спутника оцениваются в 2320 и 1800 кельвинов, соответственно, если возраст Oph 98 сравним с возрастом области звездообразования, который составляет три миллиона лет. В случае, если возраст Oph 98 лежит в диапазоне между 1 и 7 миллионами лет, масса основного компонента системы может составлять 9,6–18,4 масс Юпитера, а спутника — 4,1–11,6 масс Юпитера. Расстояние между телами в системе огромно и составляет 200 астрономических единиц, что примерно в пять раз больше, чем дистанция от Солнца до Плутона.
Ученым еще предстоит определить, чем именно является спутник коричневого карлика — газовым гигантом или холодным коричневым карликом. Сама же Oph 98 была признана самой молодой маломассивной субзвездной системой, обладающей экстремально малой гравитационной энергией связи. Ожидается, что дальнейшие наблюдения за ней позволят как лучше понять механизмы формирования коричневых карликов с очень низкой массой, так и процессы образования подобных экзотических двойных систем.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые открыли объект планетарного масштаба при помощи радиотелескопа и нашли подобное тело на орбите вокруг белого карлика.
Александр Войтюк
Это первый известный гидрид металлов в атмосферах экзопланет
Астрономы при помощи наземных телескопов достоверно обнаружили гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Это первый случай подтвержденного открытия гидрида металлов в атмосферах экзопланет. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Линии гидридов и оксидов металлов используются астрофизиками при спектроскопических исследованиях атмосфер очень холодных звезд и коричневых карликов для их классификации и определения некоторых свойств — например, металличности или наличия облаков. Горячие экзогиганты могут обладать температурой, сравнимой с температурой коричневых карликов (а порой и звезд), поэтому в них тоже можно найти оксиды и гидриды металлов, которые влияют на свойства их атмосфер, например, вызывают температурную инверсию. Неоднократные поиски на горячих и теплых экзопланетах гидридов железа и хрома уже давали интересные кандидатуры, однако эти результаты основаны на спектроскопии низкого разрешения, что затрудняет достоверную идентификацию различных соединений и не позволяет сделать однозначных выводов. Группа астрономов во главе с Лаурой Флэгг (Laura Flagg) из Корнеллского университета сообщила об однозначном обнаружении гидрида хрома (CrH) в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Для этого ученые проанализировали данные спектроскопических наблюдений высокого разрешения, проведенных при помощи спектрографов GRACES и UVES, установленных на наземных телескопах «Джемини-Север» и VLT. Наблюдения велись в 2017 и 2022 году, во время транзитов планеты по диску звезды. Масса WASP-31b оценивается в 0,478 массы Юпитера, а радиус — в 1,549 радиуса Юпитера, она совершает один оборот вокруг своей звезды спектрального класса F5 за 3,4 дня и обладает равновесной температурой 1481 кельвин, а также очень низкой плотностью. Ранее в атмосфере экзопланеты уже был обнаружен гидрид хрома, однако тогда данные казались не до конца убедительными — статистическая значимость открытия составила 3,3 сигма. В текущем исследовании статистическая значимость обнаружения гидрида хрома составляет 5,6 сигма, что делает WASP-31b первой экзопланетой с подтвержденным наличием гидрида металла. Авторы отмечают, что текущие возможности наземной спектроскопии высокого разрешения для поисков гидридов и оксидов металлов на других экзопланетах ограничены и для новых открытий стоит использовать космические телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», а также будущие крупные наземные телескопы следующего поколения. Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые отыскали барий, самарий и тербий в атмосферах ультрагорячих юпитеров — это самые тяжелые найденные на сегодня элементы в атмосферах экзопланет.