Изображения JWST/NIRCam, показывающие выровненные и масштабированные изображения цели W0336 в каждом наблюдаемом фильтре. На изображениях север вверху, а восток слева.
Авторы и права: Калиссендорф и др., 2023 г.

Коричневые карлики — это промежуточные подзвездные объекты между планетами и звездами с массами ниже предела горения водорода — около 80 масс Юпитера. Один подкласс коричневых карликов (с эффективной температурой ниже 500 К) известен как Y-карлики и представляет собой самые холодные и наименее яркие подзвездные объекты, обнаруженные до сих пор.

WISE J033605.05−014350.4 (или W0336 для краткости) — это близлежащий коричневый карлик спектрального класса Y0, обнаруженный в 2012 году с помощью широкоугольного инфракрасного исследования НАСА (WISE). Объект находится на расстоянии около 32,7 световых лет в созвездии Эридана и имеет эффективную температуру около 460 К.

Теперь новые наблюдения, проведенные группой астрономов во главе с Пером Калиссендорфом из Мичиганского университета в Анн-Арборе, выявили наличие объекта-компаньона W0336. Коричневый карлик наблюдался в сентябре 2022 года в рамках программы JWST Cycle 1 GO — исследования 20 Y-карликов.

«Мы сообщаем об открытии первой двойной системы коричневых карликов с главным компонентом Y-карлика, WISE J033605.05−014350.4, наблюдаемой с помощью NIRCam на JWST с фильтрами F150W и F480M. , расположенный с проекционным расстоянием 0,084, позиционным углом 295 градусов и контрастностью 2,8 и 1,8 звездной величины в F150W и F480M соответственно», — пишут исследователи в статье.

Наблюдения обнаружили слабый компаньон W0336 на физическом расстоянии примерно 0,97 а.е. от него. Новооткрытый объект имеет массу от пяти до 11,5 масс Юпитера, а его эффективная температура оценивается в 325 К. Поэтому компаньон был классифицирован как коричневый карлик Y-типа.

По оценкам, первичный коричневый карлик в 8,5–18 раз массивнее Юпитера, а его эффективная температура составляет около 415 К. Орбитальный период системы составляет семь лет, а ее возраст оценивается в 1–3 миллиарда лет. Однако эволюционные модели предполагают, что двойная звезда W0336 может быть даже старше 5 миллиардов лет.

Исследователи отметили, что W0336 представляет собой тесно связанную систему с относительно низким отношением масс (около 0,61), в отличие от других известных двойных систем, содержащих коричневый карлик Y-типа. Следовательно, пока сложно сделать вывод, представляют ли такие системы истинную бинарную популяцию ультрахолодных карликов или их можно рассматривать как пекулярные системы.

Авторы статьи предлагают последующие спектроскопические и фотометрические наблюдения W0336 в широком диапазоне длин волн, чтобы пролить больше света на свойства обоих Y-карликов.