À l'aide du télescope spatial James Webb (JWST), les astronomes ont observé une naine brune froide à proximité désignée WISEPA J182831.08+265037.8 (ou WISE 1828 en abrégé). Les observations ont fourni des informations importantes sur la composition de l'atmosphère de l'objet. Les nouveaux résultats ont été publiés le 8 février sur le serveur de prépublication arXiv .
Les naines brunes sont des objets substellaires intermédiaires entre les planètes et les étoiles dont la masse est inférieure à la limite de combustion de l'hydrogène, soit environ 80 masses de Jupiter. Une sous-classe de naines brunes (avec des températures effectives inférieures à 500 K) est connue sous le nom de naines Y et représente les objets substellaires les plus froids et les moins lumineux détectés jusqu'à présent.
Située à seulement 32,37 années-lumière de la Terre, WISE 1828 est une naine brune archétypale de type Y. Des observations antérieures suggèrent qu'il a un rayon similaire à celui de Jupiter, tandis que sa masse est estimée à environ 10 masses de Jupiter. La température effective de cette naine brune s'est avérée être de 378 K.
Récemment, une équipe d'astronomes dirigée par Ben Wei Peng Lew du Bay Area Environmental Research Institute de Moffett Field, en Californie, a mené une étude atmosphérique approfondie de WISE 1828. À cette fin, ils ont utilisé le spectrographe proche infrarouge du JWST (NIRSpec ).
"Dans cette étude, nous exploitons des observations à résolution spectrale modérée (R ∼ 2700) avec le réseau G395H du spectrographe proche infrarouge (NIRSpec) à bord de JWST pour caractériser le nain Y voisin (9,9 pc) WISEPA J182831.08+265037.8", ont écrit les chercheurs.
Les observations ont détecté de l'eau, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, du méthane, de l'ammoniac et du sulfure d'hydrogène dans l'atmosphère de WISE 1828. Les auteurs de l'article ont noté que leur étude marque la première mesure de l'abondance de sulfure d'hydrogène dans l'atmosphère d'une naine Y. .
L’étude a révélé que WISE 1828 présente des ratios d’abondance oxygène/hydrogène et soufre/hydrogène supérieurs à ceux du soleil. Le rapport d’abondance de l’azote par rapport à l’hydrogène a été estimé comme étant probablement proche du soleil. Les résultats suggèrent également une abondance inférieure à la valeur nominale de méthane-d1.
En utilisant deux outils de modélisation atmosphérique complémentaires, les chercheurs ont réussi à mesurer la métallicité et le rapport d'abondance carbone/oxygène de l'atmosphère de WISE 1828. Un modèle indique que la métallicité est à un niveau de 0,3 dex, tandis que l'autre indique une métallicité de -0,57 dex. Les rapports d'abondance du carbone sur l'oxygène sont similaires, selon ces deux modèles, environ 0,46 et 0,43 dex, respectivement.
Les modèles ont permis à l'équipe de calculer également le rayon et la température effective de WISE 1828. Un modèle suggère 1,23 rayons de Jupiter et 534 K, tandis que selon l'autre, la planète est plus petite et plus froide :1,03 rayons de Jupiter et 425 K.
Plus d'informations : Ben W. P. Lew et al, Caractérisation atmosphérique de haute précision d'une naine Y avec la spectroscopie JWST NIRSpec G395H :isotopologue, rapport C/O, métallicité et abondances de six espèces moléculaires, arXiv (2024). DOI :10.48550/arxiv.2402.05900
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