Udaljen tek 24 svjetlosne godine od nas, nejasno svjetlucanje objekta WISE 1738 skriva jedno od najneobičnijih nebeskih tijela dosad otkrivenih. Ova “zvijezda” hladnija je od mnogih industrijskih zamrzivača, ne proizvodi vlastito svjetlo, a njegova atmosfera sadrži kemijski potpis koji zbunjuje i najiskusnije astronome.
Tim europskih znanstvenika, koristeći Svemirski teleskop James Webb, Hubble i opservatorij Gemini, napravio je najdetaljnije mjerenje ovog smeđeg patuljka dosad — otkrivši pritom njegove dimenzije, masu, starost i rijetke kemijske osobine.
Hladna sjena između zvijezde i planeta
Smeđi patuljci su nebeska tijela koja mase i veličinom zauzimaju prostor između planeta i zvijezda, no nemaju dovoljnu masu za pokretanje nuklearne fuzije vodika. Među njima, tzv. Y patuljci su najhladniji i najslabije sjajeći — pravi izazov za astronomsku detekciju.
WISEP J173835.52+273258.9, skraćeno WISE 1738, otkriven je 2011. godine u podacima NASA-inog infracrvenog svemirskog teleskopa WISE. S procijenjenom površinskom temperaturom između 350 i 400 kelvina, odmah je identificiran kao Y patuljak — objekt s uvjetima bližima plinu nego zvjezdanom sjaju.
Kako bi konačno utvrdili njegove osnovne fizičke karakteristike, tim pod vodstvom Malavike Vasist sa Sveučilišta u Liègeu proveo je višestruku promatračku kampanju koristeći JWST-ov MIRI spektrograf, Hubbleovu WFC3 kameru i GNIRS spektrograf s teleskopa Gemini.
Promatranja su obuhvatila srednje rezolucijske spektre u srednjem infracrvenom području (5–18 mikrona), uz podršku podataka iz bliskog infracrvenog spektra (0.98–2.2 mikrona). Ova kombinacija omogućila je precizno određivanje fizikalnih parametara i atmosferske kemije WISE-a 1738.
Masa poput plinskog diva, ali srž zvijezde
Novi podaci pokazali su da WISE 1738 ima promjer oko 1.14 puta veći od Jupiterovog, a masu od otprilike 13 Jupiterovih masa. Površinska temperatura iznosi 402 kelvina, dok se starost procjenjuje na između jednu i četiri milijarde godina. Rotacijsko razdoblje iznosi šest sati, a udaljenost od Zemlje 23.9 svjetlosnih godina.
Iako je gotovo nevidljiv na nebu, WISE 1738 gravitacijski je dovoljno masivan da zadrži atmosferu, ali i dovoljno malen da nikada ne postane prava zvijezda.
Najzanimljiviji rezultati odnose se na atmosferu ovog hladnog patuljka. Analiza spektralnih podataka otkrila je kemijsku neravnotežu u višim slojevima atmosfere, najvjerojatnije uzrokovanu vertikalnim miješanjem plinova iz dubljih slojeva.
Analiza atmosfere pokazala je da u WISE-u 1738 ima znatno više ugljika nego kisika — gotovo 35 posto više nego što se očekivalo. Također, u atmosferi su pronađene veće količine težih elemenata, što upućuje na to da je ovaj objekt nastao u okruženju bogatom metalima. Znanstvenici pretpostavljaju da je dio kisika možda zarobljen u unutarnjim slojevima još tijekom ranih faza njegova nastanka.
Znanstvenici ističu da su za potpuno razumijevanje atmosferskog sastava i visoke metalnosti potrebna dodatna promatranja, posebno usmjerena na procese vezivanja kisika u čvrstim ili duboko smještenim slojevima. Takvi podaci mogli bi pomoći u rekonstruiranju scenarija nastanka ne samo ovog smeđeg patuljka, već i šire populacije Y objekata.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
