Астрономы изучили свойства холодного коричневого карлика WISE 1738

Художественное представление Y-карлика. Автор: NASA/JPL-Caltech.

С помощью космических телескопов «Джеймс Уэбб» (JWST) и «Хаббл» (HST), а также обсерватории Gemini европейские астрономы провели наблюдения за близлежащим холодным коричневым карликом WISE 1738. Результаты исследования, опубликованные 16 июля на сервере препринтов arXiv, проливают свет на физические свойства и химический состав атмосферы этого объекта.

Коричневые карлики (BD) — это промежуточные субзвёздные объекты между планетами и звёздами с массами ниже предела горения водорода (около 80 масс Юпитера). Карлики с эффективной температурой ниже 500 К известны как Y-карлики и являются самыми холодными и тусклыми субзвёздными объектами из известных на сегодня.

WISEP J173835.52+273258.9, или сокращённо WISE 1738, — это Y-карлик, открытый в 2011 году. Он стал одним из первых ультрахолодных карликов, обнаруженных инфракрасным телескопом NASA WISE. Предыдущие наблюдения показали, что его эффективная температура составляет около 350–400 К.

Однако физические параметры WISE 1738 оставались неопределёнными: одни исследования указывали на размер примерно в половину Земли и массу в пять раз больше Юпитера, тогда как другие предполагали радиус около 1,2 радиуса Юпитера и гораздо большую массу — порядка 59 масс Юпитера.

Чтобы разрешить это противоречие, команда астрономов под руководством Малавики Васист из Льежского университета (Бельгия) провела спектроскопические наблюдения WISE 1738 с помощью инструмента MIRI на борту JWST. Данные дополнили наблюдениями с HST и Gemini.

«Используя спектр среднего разрешения (5–18 мкм) от MIRI, а также ближние инфракрасные спектры (0,98–2,2 мкм) с камеры WFC3 телескопа «Хаббл» и спектрографа GNIRS обсерватории Gemini, мы стремимся точно охарактеризовать атмосферную химию и основные физические параметры WISE 1738», — пояснили исследователи.

Новые данные показали, что WISE 1738 имеет радиус около 1,14 радиуса Юпитера и массу примерно 13 масс Юпитера. Эффективная температура карлика составила 402 К, а возраст оценивается в 1–4 миллиарда лет. Период вращения объекта — около шести часов, а расстояние до него — 23,9 световых года.

Кроме того, наблюдения раскрыли важные детали об атмосфере WISE 1738. Анализ данных выявил признаки неравновесной химии из-за вертикального перемешивания. Также определён углеродно-кислородный коэффициент (примерно 1,35) и металличность (0,34).

Учёные отметили, что для объяснения таких высоких значений углеродно-кислородного соотношения и металличности необходимы дальнейшие исследования процессов связывания кислорода и сценариев формирования карлика.

Подробнее: Malavika Vasist et al, Panchromatic characterization of the Y0 brown dwarf WISEP J173835.52+273258.9 using JWST/MIRI, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.12264