Астрономи използваха системата Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) за спектроскопски изследвания с висока резолюция на кафявото джудже HD 206893 B. Според резултатите, публикувани на 23 януари в предпечатния сървър arXiv, въпросните наблюдения осигуряват ценна информация за природата и свойствата на този загадъчен обект.

Кафявите джуджета – на границата планети и звезди

Кафявите джуджета (КД) са обекти с маса между 13 и 80 пъти тази на Юпитер (0,012 – 0,076 слънчеви маси), което ги поставя между планетите и звездите. Въпреки че много кафяви джуджета вече са открити, тези, които обикалят около други звезди, остават сравнително редки.

Системата HD 206893 и нейните характеристики

HD 206893 B е субзвезден спътник на HD 206893 – звезда от спектрален тип F5V, разположена на около 133 светлинни години от Земята. Обектът е с приблизително 40% по-голям радиус и 24% по-голяма маса от Слънцето, има ефективна температура от 6680 K и металичност, близка до слънчевата. Възрастта му е оценена на 1,1 милиарда години.

Системата включва две екзопланети и околозвезден диск от отпадъци, който се простира между 30 и 180 астрономически единици (АЕ) от звездата. HD 206893 B, с маса около 26 пъти тази на Юпитер, се намира във вътрешността на този диск. Предишни изследвания предполагат, че неговата гравитация, заедно със самогравитацията на масивния диск, може да влияе върху оформянето на вътрешния ръб на отломъчния диск.

Високоспектрални наблюдения разкриват нови детайли

Екип от астрономи, ръководен от Бен Сапи от Калифорнийския университет в Сан Диего (UCSD), провежда детайлно изследване на HD 206893 B и сложната му система с помощта на KPIC.

„С помощта на извлечените спектри в рамките на перспективно моделиране, Байесова рамка, ние правим извод за най-вероятните параметри на обемната атмосфера и радиалната скорост на спътника“, посочват изследователите в своята публикация.

Според данните HD 206893 B има радиус от около 1,11 пъти този на Юпитер, а масата му е приблизително 22,7 юпитерови маси. Ефективната температура на обекта е измерена на 1634 K, а възрастта му – 112 милиона години.

Съотношението въглерод-кислород и произходът на HD 206893 B

Изчисленията на съотношението въглерод-кислород (C/O) в атмосферата на HD 206893 B показват стойност 0,57 – близка до слънчевата. Това съотношение се счита за ключов показател за механизма на формиране на планетарни и подзвездни обекти. В случая на HD 206893 B резултатите предполагат акреция на ядрото или фрагментация на диска като възможни механизми за неговото формиране.

Проучването също така установява, че HD 206893 B се намира на разстояние около 11,62 АЕ от своята звезда-домакин. Според авторите това разположение предполага, че кафявото джудже вероятно не се е формирало чрез фрагментация на диска, тъй като този механизъм обикновено води до образуване на планети на орбити с радиус над 100 AU.

Бъдещи изследвания с телескопа "Джеймс Уеб"

Изследователите отбелязват, че HD 206893 B трябва да бъде допълнително анализирана чрез инструменти като спектрографа за близка инфрачервена област (NIRSpec) на борда на космическия телескоп "Джеймс Уеб" (JWST). Този инструмент ще позволи измерване на съотношението въглерод-сяра (C/S), което се смята за по-надежден индикатор за мястото на формиране на такива обекти в сравнение със съотношението C/O.

Заключение

Новите данни, получени чрез високоспектрални наблюдения, осигуряват безценна информация за характеристиките и произхода на HD 206893 B. Предстоящите изследвания с телескопа "Джеймс Уеб" обещават още по-задълбочен поглед върху този интересен обект и неговото място в процесите на формиране на планетарни системи.

Източник: Phys.org