Teleskop kosmiczny NASA SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization i Ices Explorer) rzuca światło na brązowe karły, obiekty niebieskie zacierające granicę między gwiazdami a egzoplanetami. Nowe odkrycia opublikowane w The Astrophysical Journal pokazują, że te ciemne i pochmurne światy mają chemicznie bogate atmosfery podobne do gigantycznych planet w naszym Układzie Słonecznym.
Po raz pierwszy odkryte w latach 90. XX wieku, brązowe karły tworzą się z zapadających się chmur gazu, podobnie jak gwiazdy, ale nie są wystarczająco masywne, by utrzymać fuzję wodoru w swoich jądrach. Te słabo świecące kule ciepłego gazu dzielą też cechy Jowisza i Saturna. W przeciwieństwie do większości planet, brązowe karły dryfują w ciemności, nie rządzone przez gwiazdę macierzystą i całkowicie ogrzewane od środka.
"Są trochę gotyckie," powiedział Zafar Rustamkulov, główny autor nowego badania i naukowiec z IPAC, centrum naukowego i danych Caltech w Pasadenie w Kalifornii. "W przeciwieństwie do egzoplanet, wolno unoszące się brązowe karły to całkowicie niezależne obiekty niebieskie, które znikną w wieczność. Wciąż uczymy się, jak bardzo są złożone."
Tylko kilkadziesiąt takich "ciemnych wędrowców" zostało szczegółowo zbadanych za pomocą teleskopów kosmicznych. Astronomowie chcą obserwować ich więcej na wolności, ponieważ większość naszej wiedzy o ich składzie, burzowości i ewolucji wynika z modeli teoretycznych.
Na scenę wkracza SPHEREx NASA, teleskop kosmiczny na podczerwień wystrzelony w marcu 2025 roku i zarządzany przez Jet Propulsion Laboratory agencji w południowej Kalifornii.
Autorzy badania przeanalizowali obserwacje SPHEREx 37 pobliskich brązowych karłów obejmujących cały zakres temperatur brązowych karłów, od około 4 000 do minus 10 stopni Fahrenheita (2 200 do minus 20 stopni Celsjusza). Teleskop mierzy ich jasność w 102 różnych kolorach, od najgłębszego czerwonego, jaki widzimy przez nasze oczy, po niewidzialne ciepło światła podczerwonego, tworząc widmo. Te widma ujawniły autorom badania chemicznie bogate atmosfery zawierające wodę, dwutlenek węgla, tlenek węgla i metan.
"Obserwujemy sygnatury tych cząsteczek i to, jak zmieniają się z obiektu na obiekt w całym reżimie temperaturowym" – powiedział współautor badania, J. Davy Kirkpatrick, naukowiec z IPAC na Caltech. "Nasz artykuł skupił się na zaledwie trzech tuzinach, ale mamy tysiące kolejnych, które analizujemy. Naprawdę chcę zobaczyć, jakie granice wszechświat narzuca na różnorodność brązowych karłów."
"Z orbity SPHEREx widzi długości fal światła, które są praktycznie niemożliwe do zobaczenia teleskopami na ziemi, ponieważ woda w atmosferze Ziemi je pochłania," powiedział Rustamkulow. "Odbieramy światło z głębokich, czerwonych chmur brązowych karłów na całym niebie."
Dostrzeganie brązowych karłów to swego rodzaju poboczny projekt SPHEREx. Teleskop kosmiczny wykonuje około 3600 unikalnych zdjęć dziennie, aby zszyć je na mapach całego nieba. Poznanie miejsc rozmieszczonych setek milionów galaktyk w kosmosie pomoże naukowcom odtworzyć to, co wydarzyło się w pierwszej miliardowej bilionowej bilionowej sekundy po Wielkim Wybuchu. Podczas skanowania nieba teleskop poszukuje także chemicznych składników życia i znajduje międzygwiezdny lód, który pewnego dnia może zasiać oceany na odległych światach.
Przez lata brązowe karły były zauważane przez inne obserwatoria, w tym przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA oraz emerycjonowany Kosmiczny Teleskop Spitzer. Jednak dzięki swojemu pokryciu spektralnemu, SPHEREx po raz pierwszy fotografuje tysiące z nich w owocnym obszarze widma elektromagnetycznego, obejmującym głębokie czerwone i podczerwone długości światła.
Na tych długościach fal cząsteczki wyznaczają wyraźne wzory absorpcji w świetle padającym w przestrzeń kosmiczną. Wzory zmieniają się, gdy brązowe karły stają się starsze i zimniejsze. Niektóre brązowe karły obserwowane przez SPHEREx znajdują się na dynamicznym etapie życia, gdy ich egzotyczne chmury przerzedzają, ustępując miejsca atmosferom bogatym w metan.
"Nowoczesne modele oddają ogólny trend chemiczny, ale jeśli chodzi o te przejścia chmurne, modele mają trudności z dopasowaniem danych" – powiedział Rustamkulov. "Nie ma dwóch brązowych karłów identycznych. Nawet przy tej samej temperaturze ich widma wyglądają dość wyraźnie."
"Wyniki są wezwaniem do działania do jeszcze większej ilości tych mrocznych światów," powiedział Kirkpatrick. "Ta podróż uczyniła wielu z nas przypadkowymi meteorologami. Wiemy, jak trudno jest przewidzieć pogodę na naszej planecie, i zdajemy sobie sprawę, że równie trudno będzie wyjaśnić zjawiska, które widzimy w tych dziwacznych, zimnych obiektach."
Misją zarządza JPL dla Działu Astrofizyki NASA w ramach Science Mission Directorate w Waszyngtonie. Teleskop i magistralę statku kosmicznego zostały zbudowane przez BAE Systems. Analiza naukowa danych SPHEREx jest prowadzona przez zespół naukowców w 13 instytucjach w Stanach Zjednoczonych oraz w Korei Południowej i na Tajwanie, pod kierownictwem Jamie Bocka, głównego badacza, który pracuje na Caltech z podwójnym stanowiskiem w JPL, oraz Oliviera Doré z JPL, naukowca projektu. Dane są przetwarzane i archiwizowane w IPAC w Caltech w Pasadenie. Caltech zarządza JPL dla NASA. Zbiór danych SPHEREx jest bezpłatnie dostępny dla naukowców i społeczeństwa.
Aby uzyskać więcej informacji o misji SPHEREx, odwiedź:
Źródło: NASA · Oryginalny komunikat
Powiązane wiadomości
Ilustracja tematu · Milky Way panorama — ESO/S. Brunier · CC BYBiały karzeł z Gwiazdozbioru Kartusza pokazuje, że niektóre gwiazdy naprawdę są zielone
Gwiazdy w naszej galaktyce występują w pięknej gamie kolorów. Widzimy nadolbrzymy, takie jak Betelgeza, które mają ciepły czerwony blask, oraz inne, jak Rigel, które świecą […] Wpis Zielony…
ESA/ Euclid/ Euclid Consortium/ NASA/ M. Pöntinen et al. 2026.Euclid mapował wszechświat. Następnie odkrył kometę.
Teleskop kosmiczny Euclid przypadkowo odkrył kometę podczas poszukiwania śladów ciemnej materii i ciemnej energii. „Euclid właśnie mapował wszechświat. A potem znalazł kometę” – poinformował serwis EarthSky.
NASA, ESA, Michael Jones (California Institute of Technology); Image Processing: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)Hubble Szpieguje Spiralną Krawędź NASA
To zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA przedstawia położoną z boku, pośrednią galaktykę spiralną NGC 1827, położoną około 37 milionów lat świetlnych w gwiazdozbiorze Kolumby, Gołębia.
Zamień ciekawość w pierwszą obserwację
Konto daje dostęp do pełnego Kalendarium, własnego dziennika, zestawów sprzętu i galerii.
Dodaj komentarz
Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.