С помощью большого массива Карла Дж. Янского (VLA) Национального космического фонда и космического телескопа «Спитцер» НАСА астрономы вычислили скорость ветра на коричневом карлике 2MASS J10475385 + 2124234. Она составила около 2300 километров в час, сообщает пресс-служба Национальной радиоастрономической обсерватории США. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Астрономы изучили коричневого карлика 2MASS J10475385 + 2124234, который находится в 34 световых годах от Земли. Этот субзвездный объект примерно того же размера, что и Юпитер, но примерно в 40 раз массивнее. Как правило, коричневые карлики более массивны, чем планеты, но недостаточно массивны, чтобы вызывать термоядерные реакции, приводящие в действие звезды.
Авторы работы заметили, что период вращения Юпитера, определенный радионаблюдениями, отличается от периода вращения, который определяется наблюдениями на видимой и инфракрасной длинах волн. Эта разница заключается в том, что радиоизлучение вызвано электронами, взаимодействующими с магнитным полем планеты, которое глубоко укоренилось во внутренней ее части, в то время как инфракрасное излучение исходит из верхней части атмосферы. Атмосфера вращается быстрее, чем внутренняя часть планеты, и соответствующая разница в скоростях обусловлена атмосферными ветрами.
Ожидая, что на коричневом карлике действуют те же механизмы, что на Юпитере, ученые попробовали измерить его скорости вращения. И также использовали для этого радио- и инфракрасный телескопы.
Они наблюдали 2MASS J10475385 + 2124234 со «Спитцера» в 2017 и 2018 годах и обнаружили, что его яркость инфракрасного излучения регулярно менялась, вероятно, из-за вращения какого-то долгоживущего элемента в его верхней атмосфере. Затем, в 2018 году, команда провела наблюдения с помощью телескопа VLA, чтобы измерить период вращения внутренней части объекта.
Как и в случае с Юпитером, они обнаружили, что атмосфера коричневого карлика вращается быстрее, чем его внутренняя часть, с расчетной скоростью ветра около 2300 километров в час. Это значительно быстрее, чем скорость ветра Юпитера, которая составляет около 370 километров в час.
Новая методика может использоваться для измерения ветра не только на других коричневых карликах, но и, например, на экзопланетах.
«Поскольку магнитные поля гигантских экзопланет слабее, чем у коричневых карликов, радиоизмерения необходимо проводить на более низких частотах, чем те, которые используются для 2MASS J10475385 + 2124234», – сказал Питер Уильямс (Peter Williams) из Центра астрофизики при Гарвардском университете и Смитсоновском институте, член Американского астрономического общества.
[Иллюстрация: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF]
