Istraživači su koristeći sofisticirane tehnike otkrili izotopologe amonijaka u atmosferi hladnog smeđeg patuljka, čime su otvorili novo poglavlje u istraživanju svemirskih tijela. Korištenje izotopa u astronomiji pruža uvid u uvjete pod kojima se egzoplaneti formiraju, slično načinima na koje izotopi pomažu u određivanju porijekla vina ili starosti arheoloških nalaza.
Prije ovog otkrića, mjerenja izotopologa u atmosferi egzoplaneta bila su ograničena na one vezane za ugljikov monoksid. No, nova studija objavljena u časopisu Nature izvještava o detekciji izotopologa amonijaka (14NH3 i 15NH3) u atmosferi hladnog smeđeg patuljka, što predstavlja značajan korak naprijed u ovom području. Rad su predvodili astrofizičari Polychronis Patapis i Adrian Glauser s Odjela za fiziku i Nacionalnog centra kompetencija u istraživanju (NCCR) PlanetS.
Metodologija i otkriće
Smeđi patuljak, označen kao WISE J1828 i smješten u zviježđu Lire, bio je cilj istraživačkog tima. Iako je njegova prisutnost nevidljiva golim okom zbog vrlo niske efektivne temperature od oko 100°C, uporabom svemirskog teleskopa James Webb (JWST), astronome je dočekao spektar bogat informacijama.
Uz pomoć srednjeg-infracrvenog instrumenta (MIRI), JWST je uspio detektirati prisutnost amonijakova izotopologa u atmosferi patuljka. Spektrometar srednje rezolucije (MRS) na MIRI-ju zabilježio je apsorpcijske trake vode i metana, uz izražene signalne slabljenja između 9 i 13 μm uzrokovane amonijakom.
Analiza omjera izotopologa amonijaka nudi nova saznanja o formiranju zvijezda i planetarnih sustava te pruža temelj za buduće studije o planetarnoj akreciji i razvoju atmosfera.
Implikacije za teorije formiranja planeta
Otkriće niskog udjela 15NH3 u atmosferi smeđeg patuljka naginje teorijama da se ovo svemirsko tijelo nije formiralo klasičnim procesom akrecije, već kroz scenarij sličan onome formiranja zvijezda – gravitacijskim kolapsom. Ovo može imati dalekosežne posljedice za razumijevanje procesa formiranja plinovitih divova, posebice onih koji obitavaju na velikim udaljenostima od svojih matičnih zvijezda.
Dalje, studija ukazuje na to da bi različiti omjeri izotopologa amonijaka mogli otkriti različite uvjete u kojima se planeti formiraju, što je u skladu s teorijom ledenih linija u planetologiji. Promatranje omjera 14NH3 prema 15NH3 može dati uvid u razinu planetarne akrecije leda između različitih ledenih linija, što je ključno za razumijevanje kompleksnih procesa formiranja planeta.
Detekcija izotopologa amonijaka u atmosferi smeđeg patuljka predstavlja značajan iskorak u proučavanju udaljenih svjetova. JWST, snažan alat u rukama astronoma, omogućava direktan pogled na sastav i uvjete na egzoplanetima, čime se oblikuje budućnost astrofizičkih istraživanja i pruža novi prozor u razumijevanje formiranja svemira kako ga poznajemo.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
