天文学家研究附近一颗寒冷褐矮星的大气

love清晨叶

WISE 1828的简化频谱。致谢:卢等人，2024年

（）据美国物理学家组织网（托马斯·诺瓦克斯基）：利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），天文学家观测到附近一颗冷褐矮星，命名为WISEPA J182831.08+265037.8（简称WISE 1828）。这些观测提供了对该天体大气组成的重要见解。这项新发现于2月8日发表在预印本服务器arXiv上。

棕矮星是介于行星和恒星之间的中间星下天体，质量低于氢燃烧极限——大约80个木星质量。褐矮星的一个子类（有效温度低于500 K）被称为Y矮星，代表着迄今为止探测到的最冷、最不亮的恒星下物体。

WISE 1828距离地球仅32.37光年，是一颗典型的Y型褐矮星。先前的观测表明，它的半径与木星相似，而其质量估计约为木星质量的10倍。这颗褐矮星的有效温度为378 K。

最近，由加利福尼亚州莫菲特场湾区环境研究所的本·彭维·卢领导的一组天文学家对WISE 1828进行了深入的大气研究。为此，他们使用了JWST的近红外光谱仪。

研究人员写道:“在这项研究中，我们利用JWST船上近红外光谱仪（NIRSpec）的G395H光栅的中等光谱分辨率观测结果（R∞2700）来表征附近的（9.9 PC）Y矮星WISEPA J182831.08+265037.8。”

这些观测在WISE 1828的大气中检测到了水、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氨和硫化氢。该论文的作者指出，他们的研究标志着首次测量了Y矮星大气中的硫化氢丰度。

研究发现，WISE 1828的氧氢比、硫氢比高于太阳丰度。据估计，氮相对于氢的丰度比可能接近太阳。结果还表明甲烷-d1的丰度低于标称值。

通过使用两种互补的大气建模工具，研究人员设法测量了WISE 1828大气的金属性和碳氧丰度比。一个模型显示金属度为0.3 dex，而另一个模型显示金属度为-0.57 dex。根据这两个模型，碳氧丰度比相似，分别约为0.46和0.43 dex。

这些模型让研究小组也能计算出WISE 1828的半径和有效温度。一个模型表明木星半径为1.23，温度为534 K，而根据另一个模型，这颗行星更小、更冷——木星半径为1.03，温度为425 K。