Webb odkrył brązowego karła z tajemniczym źródłem promieniowania

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Uczeni korzystający z Teleskopu Jamesa Webba dokonali niespodziewanego odkrycia, zauważyli brązowego karła z pochodzącą z metanu emisją w podczerwieni, związaną ze źródłem energii w górnych partiach atmosfery. Brązowe karły to obiekty gwiazdopodobne o masie większej niż Jowisz, ale zbyt małej, by rozpoczęła się na nich przemiana wodoru w hel. Brązowy karzeł W1935 jest zimy i nie posiada gwiazdy macierzystej, zatem brak mu oczywistego źródła promieniowania w górnych partiach atmosfery. Naukowcy przypuszczają, że źródłem energii potrzebnej do obserwowanej emisji jest proces związany z zorzą polarną.

Zorze polarne na Ziemi tworzą się w wyniku interakcji wiatru słonecznego z atmosferą. Jednak W1935 nie posiada gwiazdy macierzystej. Uczeni odwołali się więc do innego mechanizmu istniejącego w Układzie Słonecznym. Zorze polarne występują też na Jowiszu i Saturnie. Część z nich tworzonych jest tak samo, jak na Ziemi. Ale występują też zorze związane z aktywnymi księżycami, jak Io w przypadku Jowisza i Enceladus w przypadku Saturna. Dlatego też naukowcy wysunęli hipotezę, że na badanym przez nich obiekcie ma miejsce jakiś wewnętrzny proces, prawdopodobnie jakieś zjawisko atmosferyczne, albo też dochodzi do interakcji z plazmą z przestrzeni kosmicznej lub pobliskim księżycem.

Zespół Jackie Faherty z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej w Nowym Jorku zarezerwował sobie czas na Teleskopie Webba, by zbadać 12 zimnych brązowych karłów. W przypadku żadnego z nich nie zauważono niczego niezwykłego, z wyjątkiem W1935. Tutaj metan zamiast absorbować światło, sam świecił. O ile w atmosferach innych brązowych karłów temperatura atmosfery spadała wraz ze wzrostem wysokości, to na W1935 doszło do inwersji temperatury. Im wyżej, tym jest ona cieplejsza. To było naprawdę zastanawiające. Obserwujemy takie zjawisko w przypadku planet, którym gwiazdy macierzyste ogrzewają stratosferę, jednak zarejestrowanie go w przypadku obiektu bez oczywistego zewnętrznego źródła ciepła jest czymś niezwykłym, mówi Ben Burningham z University of Hertfordshire w Wielkiej Brytanii.

Badacze wpadli na pomysł poszukania analogii w Układzie Słonecznym i stwierdzili, że inwersje temperatury są bardzo widoczne w przypadku Jowisza i Saturna. Dlatego też dwie wiodące obecnie hipotezy mające wyjaśnić niezwykłe zachowanie W1935 to albo istniejąca zorza polarna, albo transport ciepła z dolnych partii atmosfery. Ta druga hipoteza jest jednak znacznie bardziej prawdopodobna.

W1935 nie jest jedynym brązowym karłem, na którym prawdopodobnie występują zorze polarne. Astronomowie znają takie obiekty, cieplejsze od W1935, w przypadku których emisję w paśmie radiowym próbuje się tłumaczyć zorzami polarnymi. Jednak badania nie przyniosły dotychczas jednoznacznego rozstrzygnięcia. W1935 jest o tyle niezwykły, że jest to pierwszy brązowy karzeł, który nie posiada gwiazdy macierzystej, a w przypadku którego zaobserwowano emisję metanu. Ponadto jest to najchłodniejszy – poza Układem Słonecznym – znany nam obiekt, na którym mogą występować zorze. Jego temperatura wynosi około 200 stopni Celsjusza.

Odkrycie zorzy na W1935 pokazuje, jak użytecznym narzędziem jest Teleskop Webba. Jeśli bowiem okaże się, że badany brązowy karzeł nie posiada księżyca, który mógłby przyczyniać się do powstawania zorzy, być może obserwujemy właśnie nieznany dotychczas proces tworzenia się zórz.

« powrót do artykułu