Mit dem Keck-II-Teleskop auf Hawaii haben Astronomen einen nahegelegenen Braunen Zwerg namens HD 33632 Ab beobachtet. Ergebnisse der Beobachtungskampagne, in einem Papier vorgestellt veröffentlicht am 14. Mai auf dem Preprint-Server arXivliefern weitere Einblicke in die Eigenschaften dieses substellaren Objekts und seiner Atmosphäre.
Braune Zwerge (BDs) sind Zwischenobjekte zwischen Planeten und Sternen und besetzen den Massenbereich zwischen 13 und 80 Jupitermassen (0,012 und 0,076 Sonnenmassen). Da BDs ähnliche Temperaturen und atmosphärische Eigenschaften wie Gasriesen-Exoplaneten haben, sind sie bei gleichem Alter massereicher und heller, was es Astronomen ermöglicht, ihre atmosphärischen Eigenschaften einfacher zu charakterisieren.
In einer Entfernung von 86 Lichtjahren ist HD 33632 Ab ein BD-Begleiter des Sterns HD 33632 A mit Sonnenmasse, der vom Spektraltyp FV8 ist. Es hat eine subsolare Metallizität und wird auf ein Alter von 1–2,5 Milliarden Jahren geschätzt. Der Braune Zwerg hat eine Masse von etwa 46 Jupitermassen und ist von seinem Wirt etwa 20 AE entfernt.
Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Chih-Chun Hsu von der Northwestern University in Evanston (Illinois) hat den Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) eingesetzt, um hochauflösende Spektroskopie dieses Systems durchzuführen.
„Wir präsentieren die hochauflösende Keck/KPIC-K-Band-Spektroskopie des Benchmark-Massenbegleiters des Braunen Zwergs HD 33632 Ab, die radiale und projizierte Rotationsgeschwindigkeiten des Begleiters sowie CO- und H2O-Häufigkeiten lieferte“, schrieben die Forscher.
Die Beobachtungen ergaben, dass HD 33632 Ab projizierte Rotations- und Radialgeschwindigkeiten von 53 bzw. -8 km/s aufweist. Die Umlaufzeit des Systems wurde mit etwa 74 Jahren gemessen und die Exzentrizität der Umlaufbahn wurde mit 0,25 berechnet.
Die gesammelten Daten deuten darauf hin, dass HD 33632 Ab weniger massiv ist und sich näher an seinem Wirt befindet als bisher angenommen. Die Masse des Braunen Zwergs betrug etwa 37 Jupitermassen, während sein Abstand von HD 33632 auf etwa 18 AE geschätzt wurde.
Basierend auf den KPIC-Spektren von HD 33632 Ab entdeckten die Astronomen Kohlenmonoxid und Wasserdampf in seiner Atmosphäre. Sie fanden jedoch keine Spuren von Methan, was auf mehrere Faktoren zurückzuführen sein könnte, darunter die schnelle Rotation des Braunen Zwergs oder das relativ niedrige Signal-Rausch-Verhältnis der erhaltenen Spektren.
Die Studie ergab, dass HD 33632 Ab eine Metallizität auf einem Niveau von 0,0 Dex und ein Kohlenstoff-Sauerstoff-Verhältnis von 0,58 aufweist, was im Allgemeinen mit den Eigenschaften des Muttersterns übereinstimmt. Die Forscher stellten fest, dass diese Ergebnisse für BD-Begleiter zu erwarten sind, die durch gravitativen Kernkollaps oder Scheibeninstabilität entstanden sind.
Zusammenfassend betonten die Autoren des Papiers, dass die neuen Ergebnisse für HD 33632 Ab uns helfen könnten, unser Wissen über die Entstehung und Entwicklung Brauner Zwerge im Allgemeinen zu erweitern; Es ist jedoch noch eine größere Stichprobe untersuchter BDs in der Nähe erforderlich, um in dieser Angelegenheit signifikante Verbesserungen zu erzielen.
Mehr Informationen:
Chih-Chun Hsu et al, Rotation und Häufigkeit des Braunen Zwergs HD 33632 Ab mittels hochauflösender Keck/KPIC-Spektroskopie, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.08312
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