Коричневые карлики — необычные небесные объекты. Образуются как звезды, но недостаточно массивны для ядерного синтеза в ядре и, следовательно, не становятся звёздами. Некоторые по размеру сравнимы с планетами, обладают атмосферами с турбулентностью и облаками, хотя на самом деле не являются планетами. Некоторые из них имеют полярные сияния, подобные земным, но механизм их образования пока неясен.
Коричневый карлик W1935 — такой объект. Астрономы наблюдали его с помощью JWST и ожидали увидеть в атмосфере метан, который часто встречается у коричневых карликов. Практически, инфракрасный свет имеет большой провал на определенной длине волны, что является признаком присутствия метана, поскольку метан поглощает этот свет. Но команда не увидела поглощения — увидели эмиссию. Что-то заставляет метан светиться.
«Мы рассчитывали обнаружить метан, так как его много в подобных объектах. Вместо поглощения света метан излучал его. Об этом сказано в заявлении Джеки Фаэрти, ведущего исследователя из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке.
Выброс метана был зарегистрирован на Юпитере и Сатурне, что связано с активностью в полярных областях. Полярные сияния на газовых гигантах появляются из-за взаимодействия их сильных магнитных полей со солнечным ветром и выбросов вещества некоторыми активными спутниками: вулканическим Ио у Юпитера и гейзерами Энцелада у Сатурна. Однако W1935 изолирована. На ней отсутствует звездный ветер, который мог бы вызвать полярные сияния. Также не наблюдалось собственного спутника.
Отсутствие звездного облучения вызывает затруднения ещё по одной причине. Лучшая модель предполагает, что атмосфера коричневого карлика нагревается с высотой, как земная стратосфера. Стратосферы наблюдались на экзопланетах, но всегда вместе со светом и теплом от звезды. В данном случае непонятно, что происходит.
«Эта температурная инверсия действительно озадачивает— сообщил Бен Бернингем, соавтор из Университета Хартфордшира (Англия) и ведущий специалист по моделированию. Мы отмечали такое же явление на планетах с ближайшим солнцем, которое могло нагревать стратосферу. Но наблюдать это в случае с объектом без видимого внешнего источника тепла — странно. «.
Несмотря на то, что это в несколько сотен градусов hotter, чем Юпитер, это самый холодный коричневый карлик, являющийся кандидатом на полярное сияние. Предыдущий коричневый карлик с полярными сияниями был намного горячее. Со временем появятся новые наблюдения за этими объектами, чтобы понять происходящее.
Об открытии рассказано в исследовании, которое представили на 243-м заседании Американского астрономического общества.