גמדים חומים - אותם חפצים לא-כוכב-לא-ולא-כוכביים - הם מוזרויות מסקרנות הנמוכות במסה מכדי לשרוף מימן, אך הן מסיביות יותר מכוכבי לכת. הם רק פולטים כמות קלושה של אור, כך שהם קשים לגלות, מה שהופך את המדענים לא בטוחים בכמה מהם עשויים להיות שם בגלקסיה שלנו.
אולם אסטרונומים עוקבים אחר ננס חום מסוים שנקרא WISE 0855. רק 7.2 שנות אור מכדור הארץ, הוא האובייקט הקר ביותר הידוע מחוץ למערכת השמש שלנו והוא נראה בקושי באורכי גל אינפרא אדום. אבל עם כמה טכניקות תצפית ספקטרוסקופיות ערמומיות, אסטרונומים קבעו כעת כי לאובייקט זה יש כמה מאפיינים מלהיבים: האטמוספירה שלו מלאה בענני אדי מים. זו הפעם הראשונה שענני מים מתגלים מחוץ למערכת השמש שלנו.
אנדרו סקמר, עוזר פרופסור לאסטרונומיה ואסטרופיזיקה באוניברסיטת סנטה קרוז והסופר הראשון במאמר ב- WISE 0855 שפורסם בכתב העת Astrophysical Journal (MST) נייר זמין באתר arXiv כאן). "עכשיו כשיש לנו ספקטרום, אנחנו באמת יכולים להתחיל לחשוב מה קורה באובייקט הזה. הספקטרום שלנו מראה כי WISE 0855 נשלטת על ידי אדי מים ועננים, עם מראה כללי הדומה להפליא ליופיטר. "
שמו המלא של הגמד החום הזה הוא WISE J085510.83-071442.5, אבל אנחנו בין חברים, אז זה W0855 בקיצור. יש לו פי חמש מהמסה של צדק והוא הגמד החום והקר ביותר שאי פעם התגלה, עם טמפרטורה ממוצעת של כ -250 מעלות קלווין, או מינוס 10 מעלות צלזיוס, מינוס 20 מעלות צלזיוס. זה הופך אותו לקר כמעט כמו יופיטר, שהוא 130 מעלות קלווין.
"WISE 0855 הוא ההזדמנות הראשונה שלנו ללמוד אובייקט המוני פלנטרי חוץ-סדיר שהוא קר כמעט כמו ענקי הגז שלנו", אמר סקמר.
סקמר וצוותו השתמשו בטלסקופ תאומים-צפון בהוואי ובספקטרוגרף מזל תאומים ליד אינפרא אדום כדי לצפות ב- WISE 0855 במשך 13 לילות בסך הכל כ -14 שעות. סקמר היה חלק מצוות שחקר אובייקט זה בשנת 2014 מצא אינדיקציות טנטטיביות לענני מים על בסיס נתונים פוטומטריים מוגבלים מאוד. סקמר אמר כי השגת ספקטרום (המפריד בין האור מאובייקט לאורכי הגל שלו) היא הדרך היחידה לגלות את ההרכב המולקולרי של האובייקט הזה.
סרטון וידאו על גילוי ומחקר 2014 של WISE 0855 ומחקר:
WISE 0855 קלוש מדי לספקטרוסקופיה קונבנציונאלית באורכי גל אופטיים או כמעט באינפרא אדום, אך הצוות לקח אתגר והביט בפליטות התרמיות מהאובייקט באורכי גל בחלון צר סביב 5 מיקרון.
"אני חושב שכולם בצוות המחקר באמת האמינו שאנחנו חולמים לחשוב שאנחנו יכולים להשיג ספקטרום של הגמד החום הזה מכיוון שהזוהר התרמי שלו כל כך חלש," אמר סקמר. WISE 0855, כה מגניב וקלוש, עד כי אסטרונומים רבים חשבו שעברו שנים עד שניתן יהיה להשיג ספקטרום. "חשבתי שנצטרך לחכות עד ש- טלסקופ החלל ג'יימס ווב יפעל לשם כך", אמר סקמר.
מבט ספקטרוסקופי זה סיפק הצצה לסביבת האווירה של WISE 0855. עם הנתונים בידם, החוקרים פיתחו לאחר מכן מודלים אטמוספריים של כימיית שיווי המשקל עבור ננס חום בגובה 250 מעלות קלווין וחישבו את הספקטרום שנוצר תחת הנחות שונות, כולל מודלים מעוננים ונטולי ענן. הדגמים חזו ספקטרום שנשלט על ידי תכונות הנובעות מאדי מים, והדגם המעונן הניב את ההתאמה הטובה ביותר לתכונות בספקטרום של WISE 0855.
בעוד שהספקטרום של אובייקט זה דומה להפליא ליופיטר, נראה כי ב- WISE 0855 יש אווירה פחות סוערת.
"הספקטרום מאפשר לחקור תכונות דינמיות וכימיות שנחקרו זה מכבר באטמוספרה של צדק, אך הפעם על עולם חוץ-קוטבי", אמר סקמר.
על פי המדענים, WISE 0855 דומה ליופיטר יותר מכל Exoplanet שטרם התגלה, וזה מסקרן במיוחד מכיוון שמשימת ג'ונו זה עתה החלה בחקירה בעולם הענק. לצדק, יחד עם כוכבי הלכת הגזיים האחרים במערכת השמש שלנו, כולם עננים וסערות, אם כי ענני צדק עשויים בעיקר מאמוניה עם עננים בגובה נמוך יותר ואולי מכילים מים. אחת המטרות של ג'ונו היא לקבוע את שפע המים העולמי ביופיטר.
מקורות: UC סנטה קרוז, תאומים
