NASA’s SPHEREx продолжает карту звёздного неба и в рамках нового анализа обнаруживает тысячи бурн-дварфов — объектов, лежащих на границе между звёздами и экзопланетами. Новые результаты, опубликованные в The Astrophysical Journal, показывают, что эти темные и облачные миры обладают химически насыщенными атмосферными слоями, напоминающими гигантские планеты в нашем солнечном системе. Исследование опирается на спектральные данные SPHEREx и охватывает 37 ближайших бурн-дварфов в полном диапазоне их температур."

Специалисты поясняют, что бурн-дварфы формируются так же, как звёзды — из collapsing clouds, но не достигают массы, чтобы поддерживать горение водорода в ядре. Эти объекты светятся от внутреннего тепла и не вращаются вокруг звезды-хоста, что отличает их от большинства планет. По словам руководителя исследования Зафара Рустанкулова, бурн-дварфы — «скорее готы» во вселенной: независимые тела, которые будут исчезать в вечности без привязки к звезде, и учёным ещё предстоит увидеть, как они сложны."

Авторы отмечают, что точного числа бурн-дварфов на небе бесчисленное множество, и лишь немногие были изучены с помощью космических телескопов. SPHEREx позволил зафиксировать спектры сотен объектов в ранее неохваченном диапазоне длин волн, обеспечивая возможность анализа химического состава атмосферы и связанных с ним изменений с температурами в диапазоне от примерно 4 000°F (около 2 200°C) до минус 10°F (практически минус 20°C). Результаты показывают наличие воды, диоксида углерода, угарного газа и метана."

По спектрам, полученным в 102 цветах, учёные наблюдают, как молекулы формируют характерные абсорбционные сигнатуры и как они меняются от объекта к объекту на всём температурном диапазоне. Дж. Дэви Кёркпатрик из IPAC на Калтехе подчёркивает: «Мы видим сигнатуры этих молекул и их вариации по объектам; наш фокус — на тридцати досье, но у нас есть тысячи объектов, которые мы продолжаем анализировать» — и добавляет, что наука стремится понять границы разнообразия бурн-дварфов во вселенной."

Заявления учёных подчёркивают, что наблюдения SPHEREx выходят за пределы того, что можно увидеть с Земли, поскольку спутник фиксирует длинноволновой свет, который в атмосфере Земли почти полностью поглощается. По словам Рустанкулова, «мы улавливаем свет из глубинных красных облаков бурн-дварфов по всей карте неба» — и именно такие данные позволяют изучать химические ингредиенты жизни и межзвёздную лёдистость, потенциально связанные с возникновением океанов на дальних мирах. В то же время учёные отмечают, что карта неба SPHEREx продолжает приносить новые объекты и новые вопросы о характере и эволюции этих загадочных миров."

Миссия SPHEREx управляется JPL для астрофизического отдела NASA; телескоп и космический модуль созданы компанией BAE Systems. Аналитика данных ведётся командами из 13 учреждений США, Южной Кореи и Тайваня, возглавляемыми Джейми Боаком и Оливье Доре. Все данные обрабатываются и архивируются в IPAC при Калтехе. Исследование заявляет, что набор данных SPHEREx доступен учёным и общественности. В перспективе учёные надеются на дальнейшее выявление разнообразия бурн-дварфов и расширение спектрального охвата для более точного понимания их атмосферы и эволюции."

Контекст: SPHEREx — новая ступень в наблюдении бурн-дварфов. Ранее такими объектами занимались Webb и Spitzer, но спектральное покрытие SPHEREx позволяет впервые зафиксировать тысячи объектов в красной и инфракрасной частях спектра, объединяя данные о химии атмосферы и динамике облаков. Исследование подчёркивает, что текущие модели не всегда точно предсказывают погодные переходы на этих холодных телах, и каждая бурн-дварф имеет уникальный спектр даже при сходной температуре."