A TWA 27 jelű rendszer felvétele az ESO Nagyon Nagy Távcsövével készült 2004-ben. (Forrás: ESO; CC BY 4.0 )

A Webb-űrtávcső hatalmas aranyszeme már többször megfigyelt barna törpéket, amelyek mostanában az érdeklődés középpontjában vannak. A The Astrophysical Journal Letters című lapban nemrég megjelent szakcikk egy barna törpe kísérőjének vizsgálatairól számol be.

Népszerű apróságok

Az összes ismert apró, halvány „bukott csillag”, vagyis barna törpe közül a TWA 27B több okból is gazdag célpontnak számít. A TWA 27B a Nap körüli néhány száz fényév sugarú térség legfiatalabb csillagrendszerének, a TW Hydrae asszociációnak a tagja. Nemcsak kivételesen fiatal, de ígéretesen közel is van hozzánk. A legelső olyan megfigyeléssorozat célpontja volt, amelyben nagyobb égitestek kisebb kísérőinek közvetlen képalkotásos vizsgálata volt a cél, így a leghosszabb megfigyelési adatsorral rendelkezünk róla, amelyet az új mérési adatokkal összevethetünk. Engedve ennek a csábításnak, a kutatók idén februárban a Webb-űrtávcsővel figyelték meg a TWA 27B-t és valamivel nagyobb társát, a TWA 27A-t.

A TWA 27 jelű rendszerről a NIRSpec műszer különböző grism-beállításaival készült képek. A felső sorban mindkét égitest látható, míg az alsó sor a TWA 27B feljavított képeit mutatja, amelyek a fényesebb kísérő kivonásával készültek. (Forrás: Luhman et al. 2023)

Metánmentes övezet

A Webb-űrtávcső közeli infravörös spektrográfja (NIRSpec) nagyjából fél órán át gyűjtötte a TWA 27 rendszer irányából érkező fotonokat három különböző hullámhossz-tartományban. Az adatokat aztán a Levin Luhman (Pennsylvania State University) által vezetett munkacsoport elemezte. Kiderült, hogy egy csupán 10 millió éves, 5–6 Jupiter-tömegű égitestről van szó, amely érdekes módon nem tartalmaz metánt, és szén-monoxidból is csak keveset. Mindkét kémiai elem gyakori az idősebb barna törpékben, de úgy tűnik, hogy a fiatalabbakban a nem-egyensúlyi kémia miatt ritkák – ez egy nemrégiben megfigyelt tendencia, amelyet a legutóbbi megfigyelések alátámasztanak.

A TWA 27B 1–5 mikronos spektruma, összehasonlítva a legjobban illeszkedő modell-spektrummal, amelyet egy felhővel nem rendelkező atmoszférára kaptak a kutatók. Bár a modell jól követi a spektrumot, az égitest metánelnyelését és hőmérsékletét is túlbecsüli. Az eltérések korrigálhatók, ha egy összetettebb, felhőket is tartalmazó modellel dolgozunk. (Forrás: Luhman et al. 2023)

Egy éhes barna törpe?

A kutatók azt is észrevették, hogy bár a spektrumok nem mutatják nagy korong jelét a csillag körül (vagyis az infravörös sugárzás többletét), felfedték azt, hogy a TWA 27B sugároz azokon a hullámhosszokon, amelyek általában akkrécióhoz kapcsolódnak. Ez arra utalhat, hogy az égitest lassan bár, de még mindig növekszik, és egy olyan kis korong veszi körül, amelyre a korábbi vizsgálatok nem derítettek fényt.

Szerencsére van lehetőségünk a rejtély megoldására: ha létezik ilyen korong, akkor annak léte a nagyobb hullámhosszokon végzett megfigyelésekkel igazolható. A Webb-űrtávcső ismét bizonyította, hogy képes meglátni azt, amit addig semmilyen korábbi vizsgálat nem mutatott ki. A közepes infravörös hullámhossz-tartományt vizsgáló MIRI műszerrel gyűjtött adatait épp most dolgozzák fel, ami azt jelenti, hogy a barna törpékkel kapcsolatos rendkívüli megfigyelések és felfedezések áradata nem fog egyhamar véget érni.

Forrás: AAS Nova