Ученые обнаружили следы полосок, похожих на те, что покрывают Юпитер, в густой атмосфере близлежащего коричневого карлика, сообщается в новом исследовании - и эти данные были получены совершенно новым способом.
Коричневые карлики больше планет, но не настолько велики, чтобы в их атмосферах происходили реакции синтеза. По этой причине эти любопытные объекты также известны как "несостоявшиеся (павшие) звезды".
Недавно вышедший в отставку космический телескоп НАСА "Шпитцер" ранее обнаружил закономерности полос на нескольких коричневых карликах, детально отслеживая, как яркость объектов менялась во времени. Но в этом новом исследовании ученые сделали вывод о полосчатости с помощью поляриметрии, измеряющей поляризованный свет.
Поляризованный свет колеблется в одном направлении, а не в нескольких случайных направлениях, как это делает "нормальный" свет. Поляриметрические приборы используют это выравнивание так же, как поляризованные солнечные очки, чтобы уменьшить блики света от земной звезды.
Группа исследователей использовала поляриметрический прибор на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории в Чили для изучения коричневого карлика Лумана 16А, который примерно в 30 раз тяжелее Юпитера. Павшая звезда является частью двоичной системы коричневого карлика; она и ее партнер схожего размера, Луман 16А, являются ближайшими к Земле, всего в 6 световых годах от нее.
Прибор VLT, известный как NaCo, обнаружил избыток поляризации в свете коричневого карлика. Это сильный признак атмосферной полосы, говорят исследователи. В конце концов, свет был неполяризован, когда он впервые был излучен в глубине Лумана 16А, и стал поляризован, рассеивая частицы дымки высоко в небе коричневого карлика. В однородной, свободной от полос, атмосфере эта поляризация в среднем превратилась бы в неполяризованное свечение, объяснили представители Caltech в видео о новых результатах.
Ученые далее интерпретировали наблюдения VLT с использованием сложных компьютерных моделей толщины атмосферы Лумана 16А. Объединенная работа позволяет предположить, что коричневый карлик полосатый, возможно, с двумя крупными широкими полосами по центру, говорят исследователи.
"Поляриметрия - это единственный метод, который в настоящее время способен обнаруживать полосы, которые не колеблются, не исчезают со временем", - говорится в заявлении ведущего автора исследования Максвелла Миллар-Бланчера, исследователя астрономии постдокторантуры Калифорнийского технологического института (Caltech) в Пасадене. "Это было ключом к нахождению полос облаков на Luhman 16A, на которых полосы, похоже, не отличаются друг от друга".
Модели команды также показывают, что на Luhman 16A, вероятно, есть пятна очень турбулентной погоды, как на Юпитере и других газообразных планетах.
"Мы думаем, что эти бури могут вызвать дождь из силикатов или аммиака", - сказал в том же заявлении соавтор исследования Жюльен Жирар из Института науки о космических телескопах в Балтиморе. "Вообще-то, погода довольно ужасная".
Новое исследование знаменует собой первый раз, когда поляриметрия была использована для понимания облаков на объекте за пределами Солнечной системы, сказали члены команды. Аналогичные методы могут быть использованы для изучения других коричневых карликов, а телескопы нового поколения в космосе и на земле также могут привнести в игру экзопланеты. Поляриметрия может помочь охарактеризовать поверхности планет, потенциально позволяя ученым обнаруживать жидкую воду на некоторых инопланетных мирах, сказали члены исследовательской группы.
"Поляриметрии уделяется повышенное внимание в астрономии", - сказал в том же заявлении соавтор Дмитрий Мавет (Dimitri Mawet), профессор астрономии в Caltech и старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения, которой руководит Caltech в НАСА.
"Поляриметрия - это очень сложное искусство, но новые методы и методы анализа данных делают ее более точной и чувствительной, чем когда-либо прежде, позволяя проводить революционные исследования по всему, начиная от далеких супермассивных черных дыр, новорожденных и умирающих звезд, коричневых карликов и экзопланет, и заканчивая объектами в нашей собственной Солнечной системе", - сказал Мавет.