В атмосфере ближайшего к нам Т-карлика обнаружен метан

Изображения положения WISE1810 21 июля 2024 года с GTC/EMIR в диапазонах J, H и Ks. Объект отмечен красным кружком. Поле зрения каждого изображения составляет 45′′×45′′. Север вверху, а восток слева. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.22289

Используя 10,4-метровый Gran Telescopio Canarias (GTC), европейские астрономы обнаружили метан в атмосфере WISEA J181006.18−101000.5 — ближайшего к Земле карлика класса T. Об открытии сообщалось в исследовательской статье, опубликованной 28 марта на сервере препринтов arXiv.

Коричневые карлики — промежуточные объекты между планетами и звездами. Астрономы в целом сходятся во мнении, что это субзвездные объекты, занимающие диапазон масс от 13 до 80 масс Юпитера. Один подкласс коричневых карликов (с эффективной температурой от 500 до 1500 К) известен как T-карлики и представляет собой самые холодные и наименее яркие субзвездные объекты, обнаруженные до сих пор.

Исследования T-карликов могли бы помочь астрономам лучше понять объекты вблизи спорной границы планета/звезда, например, гигантские экзопланеты. Однако, хотя на сегодняшний день обнаружено много коричневых карликов, T-карлики не так распространены, поскольку было идентифицировано всего около 400 таких объектов.

WISEA J181006.18−101000.5, или сокращенно WISE1810, — бедный металлами карлик T-класса, находящийся всего в 29 световых годах от Земли. Его радиус составляет около 0,65 радиуса Юпитера, а масса примерно в 17 раз больше массы Юпитера. Эффективная температура WISE1810 оценивается в диапазоне 800–1300 К.

Предыдущие наблюдения WISE1810 с низким разрешением в ближнем инфракрасном и среднем инфракрасном диапазонах показали, что у него существенно измененная химически атмосфера, в которой преобладают водород и водяной пар. Однако никаких свидетельств наличия метана, который является определяющей характерной молекулой типа Т-карлика, обнаружено не было.

Это изменилось с недавней публикацией нового исследования, проведенного группой астрономов под руководством Джерри Чжана из Университета Ла-Лагуна, Испания. Они получили новую ближнюю инфракрасную фотометрию WISE1810 с помощью Espectrografo Multiobjeto Infra-Rojo (EMIR) от GTC, что привело к четкому обнаружению метана в атмосфере этого Т-карлика.

Обнаружение метана дополнительно подтверждает классификацию WISE1810 как объекта T-типа, а не L-типа, как предполагалось в некоторых исследованиях. Исследователи добавляют, что никаких доказательств наличия оксида углерода и калия в атмосфере этого объекта не обнаружено.

На основе собранных данных содержание углерода для WISE1810 оценивалось в -1,5 dex, что предполагало металличность на уровне -1,7 dex. Эффективная температура карлика T была ограничена примерно 1000 K.

Авторы статьи объясняют, что низкая металличность WISE1810, вероятно, в основном объясняет необнаружение атомарного калия, но более низкая температура также может усилить этот эффект.

Исследование также показало, что WISE1810 имеет гелиоцентрическую скорость -83 км/с. Это открытие указывает на то, что объект, скорее всего, связан с толстым диском Млечного Пути, а не с гало, несмотря на его очень низкую металличность.

Больше информации: Jerry Jun-Yan Zhang et al, Detection of Methane in the Closest Extreme Metal-poor T Dwarf WISEA J181006.18-101000.5, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.22289