Mit dem Keck-II-Teleskop haben Astronomen spektroskopische Nahinfrarotbeobachtungen eines nahegelegenen Braunen Zwergs durchgeführt, der als CWISE J105512.11+544328.3 oder kurz W1055+5443 bekannt ist. Ergebnisse der Beobachtungskampagne, präsentiert am 14. Oktober auf dem Preprint-Server arXivzeigen, dass dieses Objekt zur seltenen Klasse der ultrakühlen Braunen Zwerge gehört, die als Y-Zwerge bezeichnet werden.
Braune Zwerge sind substellare Zwischenobjekte zwischen Planeten und Sternen mit Massen unterhalb der Wasserstoffverbrennungsgrenze – etwa 80 Jupitermassen. Eine seltene Unterklasse Brauner Zwerge mit effektiven Temperaturen unter 500 K sind die Y-Zwerge. Sie sind die kühlsten und am wenigsten leuchtenden substellaren Objekte, die bisher entdeckt wurden.
W1055+5443 ist ein Brauner Zwerg in einer Entfernung von etwa 22,5 Lichtjahren, der 2012 entdeckt und zunächst als T-Zwerg (eine Unterklasse Brauner Zwerge mit effektiven Temperaturen zwischen 500 und 1.500 K) klassifiziert wurde. Neue Beobachtungen eines Astronomenteams unter der Leitung von Grady Robbins von der University of Florida legen jedoch nahe, dass das Objekt als Y-Zwerg neu klassifiziert werden sollte. Der Befund basiert auf den Daten, die mit dem Nahinfrarot-Echellette-Spektrometer (NIRES) am Keck-II-Teleskop gesammelt wurden.
„Die Nahinfrarot-Spektralanalyse ist bisher die effektivste Methode zur Klassifizierung von späten T- und frühen Y-Zwergen, da sie im optischen Bereich sehr schwach sind“, erklärten die Forscher.
Die Beobachtungen ergaben, dass W1055+5443 eine effektive Temperatur von etwa 500 K und eine absolute Helligkeit von 15,18 mag. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass W1055+5443 höchstwahrscheinlich eher ein früher Y-Zwerg als ein später T-Zwerg ist.
Darüber hinaus stellte das Team fest, dass das Spektrum von W1055+5443 eine starke Ammoniakabsorption sowie Methan- und Wasserabsorption im H-Band zeigt, was die Y-Typ-Klassifizierung weiter stützt. Die Astronomen fügten hinzu, dass der Braune Zwerg eine ungewöhnlich hohe H-Band-Spitzenamplitude aufweist.
Die Studie ergab außerdem, dass der K-Band-Fluss von W1055+5443 überraschend hoch ist. Den Autoren des Artikels zufolge scheint das K-Band-Spektrum dieses Objekts besser mit dem eines mittelspäten T-Zwergs als mit dem eines Y-Zwergs übereinzustimmen, dennoch ist es immer noch keine perfekte Übereinstimmung. Die Tangentialgeschwindigkeit von W1055+5443 wurde auf ein Niveau von 50 km/s geschätzt – daher relativ hoch im Vergleich zum Mittelwert der Sonnenumgebung für Braune Zwerge.
Die Astronomen stellten fest, dass die ungewöhnlichen Eigenschaften von W1055+5443 möglicherweise durch ein bisher unentdecktes Begleitobjekt erklärt werden könnten. Aufgrund der verfügbaren Daten und der von ihnen durchgeführten binären Modellierung schlossen sie diese Möglichkeit jedoch aus.
Zusammenfassend kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass W1055+5443 vom Spektraltyp Y0 ist. Sie schlagen weitere Beobachtungen dieses Braunen Zwergs vor, da viele seiner Eigenschaften wie Alter oder Masse noch ungeklärt sind.
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Grady Robbins et al, CWISE J105512.11+544328.3: Ein nahegelegener Y-Zwerg spektroskopisch bestätigt mit Keck/NIRES, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.09524
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