Utilizzando il James Webb Space Telescope (JWST), gli astronomi hanno osservato una vicina nana bruna fredda denominata WISEPA J182831.08+265037.8 (o WISE 1828 in breve). Le osservazioni hanno fornito importanti informazioni sulla composizione dell'atmosfera dell'oggetto. I nuovi risultati sono stati pubblicati l'8 febbraio sul server di prestampa arXiv .
Le nane brune sono oggetti substellari intermedi tra pianeti e stelle con masse inferiori al limite di combustione dell'idrogeno:circa 80 masse gioviane. Una sottoclasse di nane brune (con temperature effettive inferiori a 500 K) è nota come nane Y e rappresenta gli oggetti substellari più freddi e meno luminosi finora rilevati.
Situata a soli 32,37 anni luce dalla Terra, WISE 1828 è un’archetipo della nana bruna di tipo Y. Precedenti osservazioni hanno suggerito che abbia un raggio simile a quello di Giove, mentre si stima che la sua massa sia di circa 10 masse gioviane. La temperatura effettiva di questa nana bruna è risultata essere di 378 K.
Recentemente, un team di astronomi guidato da Ben Wei Peng Lew del Bay Area Environmental Research Institute di Moffett Field, California, ha condotto uno studio atmosferico approfondito di WISE 1828. A questo scopo, hanno utilizzato lo spettrografo nel vicino infrarosso di JWST (NIRSpec ).
"In questo studio, sfruttiamo osservazioni con risoluzione spettrale moderata (R ~ 2700) con il reticolo G395H dello spettrografo del vicino infrarosso (NIRSpec) a bordo di JWST per caratterizzare il vicino nano Y (9,9 pc) WISEPA J182831.08+265037.8," hanno scritto i ricercatori.
Le osservazioni hanno rilevato acqua, monossido di carbonio, anidride carbonica, metano, ammoniaca e idrogeno solforato nell'atmosfera di WISE 1828. Gli autori dell'articolo hanno notato che il loro studio segna la prima misurazione dell'abbondanza di idrogeno solforato in un'atmosfera di una stella nana Y. .
Lo studio ha scoperto che WISE 1828 ha rapporti di abbondanza di ossigeno e idrogeno e di zolfo e idrogeno superiori a quelli solari. Si stima che il rapporto di abbondanza dell'azoto rispetto all'idrogeno sia probabilmente vicino al sole. I risultati suggeriscono anche un'abbondanza di metano-d1 inferiore al valore nominale.
Utilizzando due strumenti di modellazione atmosferica complementari, i ricercatori sono riusciti a misurare la metallicità e il rapporto di abbondanza di carbonio e ossigeno dell'atmosfera di WISE 1828. Un modello indica che la metallicita' e' ad un livello di 0,3 dex, mentre l'altro indica una metallicita' di -0,57 dex. I rapporti di abbondanza di carbonio e ossigeno sono simili, secondo questi due modelli, rispettivamente circa 0,46 e 0,43 dex.
I modelli hanno permesso al team di calcolare anche il raggio e la temperatura effettiva di WISE 1828. Un modello suggerisce 1,23 raggi di Giove e 534 K, mentre secondo l'altro, il pianeta è più piccolo e più freddo:1,03 raggi di Giove e 425 K.
Ulteriori informazioni: Ben W. P. Lew et al, Caratterizzazione atmosferica ad alta precisione di una nana Y con spettroscopia JWST NIRSpec G395H:isotopologo, rapporto C/O, metallicità e abbondanza di sei specie molecolari, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.05900
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