Астрономы однозначно обнаружили гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера
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.
Его зародыш мог возникнуть путем прямого коллапса газового облака
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» подтвердил обнаружение самого удаленного активного в рентгеновском диапазоне галактического ядра, свет от которого шел до Земли 13,2 миллиарда лет. Его существование требует массивного зародыша, возникшего при прямом коллапсе газового облака. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Обнаружение очень ярких квазаров при значениях красного смещения z более семи создает проблему при объяснении массы содержащихся в них сверхмассивных черных дыр, составляющей более 109 масс Солнца. Если их зародыши возникли в результате смерти массивных звезд первого поколения и обладали массой до ста масс Солнца, то им нужно было постоянно аккрециировать материю на уровне или выше Эддингтоновского предела в течение 700–800 миллионов лет. Альтернативная гипотеза предполагает меньший темп аккреции и более массивные (около 104 масс Солнца) зародыши, которые могли образоваться в результате прямого коллапса облаков газа в ранней Вселенной. Группа астрономов во главе с Энди Голдингом (Andy D. Goulding) из Принстонского университета сообщила о спектроскопическом подтверждении самого далекого рентгеновского активного галактического ядра в линзированной галактике UHZ-1, обнаруженного весной этого года в окрестностях скопления галактик Abell 2744 по данным телескопов «Чандра» и «Джеймс Уэбб». Новые данные наблюдений получены в июле-августе 2023 года прибором NIRSpec «Джеймса Уэбба». Спектроскопическое красное смещение галактики составило z = 10,071, она характеризуется звездной массой 108,1 масс Солнца, скоростью звездообразования 1,3 массы Солнца в год и физическим эффективным радиусом 0,592 парсека. Масса центральной черной дыры составляет 107-8 масс Солнца. Таким образом, соотношение массы черной дыры к звездной массе составляет 0,05–1, что больше, чем типичные подобные соотношения (типичное соотношение 0,001–0,002) для галактик в Местной Вселенной. Исследователи, как и группа, первоначально обнаружившая галактику, считают, что свойства черной дыры лучше всего укладываются в модель зародыша в виде массивной черной дыры прямого коллапса. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» нашел очень маленькую галактику в ранней Вселенной.
