Обнаружена первая двойная система, состоящая из двух коричневых карликов класса Y

Используя камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) на борту космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), международная группа астрономов обнаружила первую известную двойную систему, состоящую из двух коричневых карликов класса Y. Об этом открытии сообщалось в исследовательской статье, опубликованной 29 марта в репозитории предварительной печати arXiv. Коричневые карлики — это субзвездные объекты, по физическим характеристикам промежуточные между планетами и звёздами с массами ниже предела сжигания водорода (около 80 масс Юпитера). Y – класс коричневых карликов с эффективными температурами ниже 500 К. Это самые холодные и наименее светящиеся субзвездные объекты, обнаруженные на сегодняшний день. WISE J033605.05-014350.4 (или сокращенно W0336) – близлежащий коричневый карлик спектрального класса Y0, обнаруженный в 2012 году с помощью инфракрасного телескопа WISE. Объект расположен примерно в 32,7 световых годах от нас в созвездии Эридан и имеет эффективную температуру около 460 K. Новые наблюдения, проведенные группой астрономов во главе с Пером Калиссендорфом из Мичиганского университета, показали наличие компаньона у W0336. Второй коричневый карлик был замечен в сентябре 2022 года в рамках программы JWST Cycle 1 GO. Исследователи обнаружили слабый спутник W0336 на расстоянии примерно 0,97 а.е. от него. Объект имеет массу от 5 до 11,5 масс Юпитера, а его эффективная температура оценивается в 325 K. Таким образом, спутник был классифицирован как коричневый карлик класса Y.

По оценкам, первичный коричневый карлик в 8,5-18 раз массивнее Юпитера, а его эффективная температура равна приблизительно 415 K. Орбитальный период системы составляет 7 лет, а ее возраст оценивается в 1–3 миллиарда лет. Однако эволюционные модели предполагают, что двойная система W0336 может быть даже старше 5 миллиардов лет.

Исследователи отметили, что W0336 представляет собой тесно связанную систему с относительно низким соотношением масс (около 0,61). Авторы статьи предлагают провести последующие спектроскопические и фотометрические наблюдения W0336 в широком диапазоне длин волн, чтобы пролить больше света на свойства обоих Y-карликов.

«Джеймс Уэбб» увидел необычно богатую металлами далекую галактику

Просматривая первые изображения хорошо известной ранней галактики, сделанные космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), астрономы увидели сгусток света вблизи ее внешнего края. Их первоначальной целью была SPT0418-47, одна из самых ярких пыльных звездообразующих галактик в ранней Вселенной. Её далекий свет изгибается и увеличивается гравитацией галактики, образуя круг, который называется кольцом Эйнштейна. Однако более глубокое изучение ранних данных JWST привело к открытию: ученые обнаружили галактику-компаньона, скрытую за светом галактики переднего плана. Возраст открытой галактики оценивается в 1,4 миллиарда лет. «Мы обнаружили, что эта галактика обладает сверххимическим изобилием, чего никто из нас не ожидал», – сказал астроном Бо Пэн, руководивший анализом данных. На изображении SPT0418-47 были обнаружены два новых источника излучения, которые не являются частью основной галактики. Учёные определили, что это были изображения галактики-компаньона. Команда подсчитала, что галактика-компаньон, которую они назвали SPT0418-SE, находилась в пределах 5 килопарсеков от кольца. Такая близость предполагает, что галактики неизбежно взаимодействуют друг с другом и, возможно, даже сливаются. Две галактики невелики по массе, как и галактики в ранней Вселенной, причем SPT0418-SE относительно меньше запылена, что делает ее более синей. Ее звездная масса составляет 7х109 масс Солнца. Масса основной галактики равна 1,2х1010 масс Солнца.

Самым удивительным в галактике-компаньоне была ее зрелая металличность. Команда подсчитала, что она сопоставима с солнечной.

«Мы видим остатки, по крайней мере, пары поколений звезд, которые жили и умерли в течение первого миллиарда лет существования Вселенной, что не то, что мы обычно видим», – сказал Вишвас. – «Мы предполагаем, что процесс формирования звезд в этих галактиках, должно быть, был очень эффективным и начался очень рано во Вселенной, особенно для объяснения измеренного содержания азота по отношению к кислороду, поскольку это соотношение является надежным показателем того, сколько поколений звезд жили и умерли».