Наблюдения исследуют свойства близлежащего коричневого карлика HD 33632 Ab

Взаимная корреляционная функция (CCF) нашего спектра KPIC HD 33632 Ab. Автор: Hsu et al., 2024.

С помощью телескопа Кек II на Гавайях астрономы наблюдали близлежащий коричневый карлик, известный как HD 33632 Ab. Результаты наблюдательной кампании, представленные в статье, опубликованной 14 мая на сервере препринтов arXiv, позволяют лучше понять свойства этого субзвездного объекта и его атмосферы.

Коричневые карлики (БР) — промежуточные объекты между планетами и звездами, занимающие диапазон масс от 13 до 80 масс Юпитера (0,012 и 0,076 масс Солнца). Учитывая, что BD имеют температуру и свойства атмосферы, аналогичные экзопланетам газовых гигантов, они более массивны и ярче в том же возрасте, что позволяет астрономам легче охарактеризовать свойства их атмосферы.

На расстоянии 86 световых лет HD 33632 Ab является BD-компаньоном звезды солнечной массы HD 33632 A, имеющей спектральный класс FV8. Он имеет подсолнечную металличность, его возраст оценивается в 1–2,5 миллиарда лет. Коричневый карлик имеет массу около 46 масс Юпитера и отделен от своего хозяина примерно на 20 а.е.

Команда астрономов под руководством Чи-Чунь Сюй из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, использовала устройство для формирования изображений и характеристик планет Кека (KPIC) для проведения спектроскопии с высоким разрешением этой системы.

«Мы представляем спектроскопию Keck/KPIC высокого разрешения в K-диапазоне эталонного компаньона коричневого карлика HD 33632 Ab, которая предоставила радиальные и прогнозируемые скорости вращения компаньона, а также содержание CO и H ₂ O», — пишут исследователи.

Наблюдения показали, что HD 33632 Ab имеет проекционные скорости вращения и лучевой скорости 53 и -8 км/с соответственно. Орбитальный период системы составил около 74 лет, а эксцентриситет орбиты был рассчитан как 0,25.

Собранные данные показывают, что HD 33632 Ab менее массивен и находится на более близком расстоянии от своего хозяина, чем считалось ранее. Было обнаружено, что масса коричневого карлика составляет около 37 масс Юпитера, а его расстояние от HD 33632 оценивается примерно в 18 а.е.

На основании спектров KPIC HD 33632 Ab астрономы обнаружили в ее атмосфере угарный газ и водяной пар. Однако следов метана они не обнаружили, что могло быть связано с несколькими факторами, в том числе с быстрым вращением коричневого карлика или относительно низким отношением сигнал/шум полученных спектров.

Исследование показало, что HD 33632 Ab имеет металличность на уровне 0,0 dex и соотношение углерода и кислорода 0,58, что в целом соответствует свойствам родительской звезды. Исследователи отметили, что такие результаты ожидаются для спутников BD, образовавшихся в результате коллапса гравитационного ядра или нестабильности диска.

Подводя итоги, авторы статьи подчеркнули, что новые результаты для HD 33632 Ab могут помочь нам расширить наши знания о формировании и эволюции коричневых карликов в целом; однако все еще необходима более крупная выборка изученных близких BD, чтобы добиться значительных улучшений в этом вопросе.

Больше информации: Chih-Chun Hsu et al, Rotation and Abundances of the Benchmark Brown Dwarf HD 33632 Ab from Keck/KPIC High-resolution Spectroscopy, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.08312