Наблюдения с высоким разрешением проливают больше света на необычную систему коричневого карлика

Выборочная орбитальная подгонка HD 206893 B, включая астрометрию и измерения лучевой скорости. Орбиты показаны серым цветом, астрометрические измерения — синим. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.13917

Используя Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC), астрономы провели спектроскопические наблюдения с высоким разрешением за коричневым карликом, известным как HD 206893 B. Результаты наблюдательной кампании, представленные 23 января на сервере препринтов arXiv, дают более глубокое представление о природе и свойствах этого объекта.

Коричневые карлики (БК) — промежуточные объекты между планетами и звездами, занимающие диапазон масс от 13 до 80 масс Юпитера (от 0,012 до 0,076 масс Солнца). Хотя на сегодняшний день обнаружено много коричневых карликов, эти объекты, вращающиеся вокруг других звезд, встречаются редко.

HD 206893 B — субзвездный компаньон HD 206893 — звезды спектрального типа F5V, расположенной примерно в 133 световых годах от нас. Звезда примерно на 40% больше и на 24% массивнее Солнца, имеет эффективную температуру 6680 К, близкую к солнечной металличность и, по оценкам, ее возраст составляет 1,1 миллиарда лет.

HD 206893 вращается вокруг двух экзопланет и также содержит околозвездный диск обломков, простирающийся примерно от 30 до 180 а.е. от звезды. HD 206893 B, который, по оценкам, в 26 раз массивнее Юпитера, находится внутри диска обломков. Предыдущие наблюдения показали, что гравитация HD 206893 B и собственная гравитация массивного диска обломков могли оказать влияние на формирование внутреннего края диска обломков.

Группа астрономов под руководством Бена Саппи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) решила более подробно рассмотреть HD 206893 B и необычную архитектуру всей системы. Для этого они наблюдали этот коричневый карлик с помощью KPIC при высоком спектральном разрешении.

«Используя извлеченные спектры в рамках прямого моделирования по Байесу, мы делаем вывод о наиболее вероятных параметрах атмосферы и радиальной скорости компаньона», — пишут исследователи в своей статье.

Наблюдения показали, что HD 206893 B имеет радиус около 1,11 радиуса Юпитера, а его масса составляет приблизительно 22,7 массы Юпитера. Эффективная температура коричневого карлика была измерена и составила 1634 К, а его возраст был оценен в 112 миллионов лет.

На основе собранных данных соотношение углерода к кислороду (C/O) в атмосфере для HD 206893 B было рассчитано как 0,57, то есть близко к солнечному значению. В целом, соотношение C/O воспринимается как потенциальная диагностика формирования системы, и в случае HD 206893 B оно предполагает сценарий аккреции ядра или фрагментации диска.

Исследование показало, что HD 206893 B отделена от родительской звезды примерно на 11,62 а.е. Это, по мнению авторов статьи, говорит о том, что коричневый карлик, вероятно, не был сформирован путем фрагментации диска, которая, как ожидается, формирует планеты на больших орбитальных расстояниях около 100 а.е.

В заключение исследователи отмечают, что HD 206893 B следует исследовать более подробно с помощью таких инструментов, как спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) на борту космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Этот инструмент позволит им получить соотношение углерода к сере (C/S), что является более надежным индикатором места формирования, чем C/O.

Больше информации: Ben Sappey et al, HD 206893 B at High Spectral Resolution with the Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC), arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.13917