Brązowy karzeł Wolf 1130C skrywa fosfinę. Odkrycie zadziwiło naukowców
Dzięki precyzyjnym obserwacjom Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba naukowcom udało się po raz pierwszy wykryć fosfinę w atmosferze brązowego karła Wolf 1130C. Obiekt ten znajduje się w oddalonym o 54 lata świetlne układzie gwiazd, a nietypowe stężenie fosfiny może mieć związek z dawną aktywnością termojądrową białego karła. Zagadką pozostaje mechanizm powstawania fosfiny, gdyż podobnego zjawiska nie obserwowano w innych tego typu obiektach.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba znów w akcji - tym razem dzięki niemu odkryto fosfinę, cząsteczkę, która od dawna budzi kontrowersje, w atmosferze brązowego karła Wolf 1130C. O odkryciu poinformował Uniwersytet Kalifornijski w San Diego (USA).
Czym jest fosfina?
W atmosferach dużych gazowych planet, takich jak Jowisz czy Saturn, fosfina może tworzyć się w sposób naturalny, bez udziałów mikroorganizmów. Cząsteczka fosfiny zawiera atom fosforu i trzy atomy wodoru. Jest mocno toksycznym, wybuchowym gazem, wyjątkowym, ponieważ w typowych warunkach atmosferycznych jest cząsteczką niestabilną. Przykładowo na Ziemi wytwarzana jest jako produkt uboczny rozkładu materii organicznej na bagnach.
Na Wolf 1130C wartości fosfiny wydają się niewielkie w porównaniu z gazowymi olbrzymami, jednak wciąż jest to niespotykane zjawisko, patrząc na inne brązowe karły, które wykazują bardzo małą ilość fosforowodoru.
Fosfina w atmosferze karła Wolf 1130C
Brązowy karzeł Wolf 1130C krąży w układzie Wolf 1130ABC odległym od nas o 54 lata świetlne w kierunku konstelacji Łabędzia. Porusza się po szerokiej orbicie wokół ciasnego układu podwójnego gwiazd, z których jedna to chłodna czerwona gwiazda (Wolf 1130A), a drugą jest masywny biały karzeł (Wolf 1130B).
Po wykryciu fosfiny w atmosferze obiektu Wolf 1130C naukowcy zastosowali technikę modelowania, zwaną wyszukiwaniem atmosferycznym (ang. atmospheric retrievals), aby ustalić jej obfitość.
- Technika ta wykorzystuje dane z Teleskopu Webba, aby określić, jak dużo każdego z rodzajów gazu powinno być w atmosferze. To jak inżynieria wsteczna smakowitego ciastka, gdy kucharz nie chce zdradzić przepisu - porównuje Eileen Gonzales z Uniwersytetu Stanowego San Francisco, współautorka pracy. Okazało się, że fosfina występuje w obfitości 100 części na miliard.
Jak fosfina mogła się tam znaleźć?
Odkrycie zrodziło pytanie, dlaczego nie znaleziono fosfiny w innych przypadkach? Jedną z hipotez, w jaki sposób Wolf 1130C mógł otrzymać niewielką dawkę fosfiny, jest jego relacja z towarzyszącym mu białym karłem, który może akreować (pobierać) materię na siebie i przy odpowiednich warunkach przejść reakcję termojądrową na swojej powierzchni, co obserwujemy jako tzw. wybuch gwiazdy nowej. Inne badania sugerują, że istotna część fosforu w Drodze Mlecznej mogła powstać właśnie w efekcie takich wydarzeń.
W przypadku gwiazdy Wolf 1130B nie obserwowaliśmy wybuchu nowej, ale system znamy dopiero od nieco ponad stu lat, więc może to po prostu pozostałość po dużo dawniejszym wybuchu.
Wyniki badania opublikowano w Science.
