10 maja 2023 r. ogłoszono wyniki do kolejnego, Drugiego Cyklu Obserwacyjnego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST Cycle 2 GO). Spośród 1602 złożonych wniosków zaakceptowano niecałe 250. Nasz pracownik, dr Bartosz Gauza z Instytutu Astronomii im. prof. Janusza Gila UZ jest częścią międzynarodowego zespołu, którego proposal został zaakceptowany. Ich projekt otrzymał dokładnie 7.66 godzin czasu obserwacyjnego na JWST, a celem będzie wykonanie spektroskopii brązowego karła WISEA 1534-1043, znanego również jako "The Accident".
Zespół, do którego należy dr Gauza tworzy łącznie 27 astrofizyków z całego świata (19 z USA, 4 z Hiszpanii i po 1 z Kanady, Francji, Wielkiej Brytanii oraz z Polski). Kierownikiem projektu jest dr Aaron Meisner z National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory – NOIRLab w Stanach Zjednoczonych. Dr Gauza jest nie tylko pracownikiem IA UZ, ale również absolwentem IA UZ. W 2011 roku ukończył studia magisterskie na kierunku Astrofizyka komputerowa. Od 2012 roku zajmuje się poszukiwaniem i badaniem brązowych karłów oraz masywnych planet pozasłonecznych wykorzystując metody obrazowania i spektroskopii optycznej oraz w bliskiej i średniej podczerwieni.
W 2016 roku uzyskał tytuł doktora w Kanaryjskim Instytucie Astrofizyki (IAC) na Teneryfie, jako postdoc pracował w ośrodkach naukowych w Chile (Wydział Astronomii Uniwersytetu Chilijskiego w Santiago de Chile) oraz w Wielkiej Brytanii (Centrum Badań Astronomicznych Uniwersytetu Hertfordshire). Pracownikiem naukowym IA UZ został w roku 2019 .
Zaakceptowany projekt zespołu badawczego skupia się na jednym szczególnym obiekcie podgwiazdowym – WISE J1534-1043. Zebrane dotychczas informacje wskazują, że jest to najprawdopodobniej najzimniejszy znaleziony dotąd brązowy karzeł należący do najstarszej (około 10 - 12 miliardów lat) populacji halo Drogi Mlecznej, a jego temperaturę szacuje się na mniej niż 400-500 K, czyli około 130 st. C. Początkowo został dostrzeżony w 2021 roku w danych zebranych przez kosmiczne obserwatorium Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) przez Dana Caseldena, inżyniera bezpieczeństwa biorącego udział w projekcie nauki obywatelskiej (ang. citizen science): Backyard Worlds. Obiekt o katalogowej nazwie WISEA J153429.75-104303.3 został również nazwany “The Accident” (“Przypadek”), ponieważ został wykryty niejako przypadkowo i okazał się być niezwykle zagadkowym i trudnym do zbadania obiektem, znacząco odmiennym od swoich standardowych odpowiedników znanej populacji brązowych karłów (Kirkpatrick et al. 2021, ApJL).
Obiekt WISE J1534-1043 jest ekstremalnie ciemny nawet jak na standardy brązowych karłów i praktycznie nieosiągalny dla największych naziemnych teleskopów. Możliwości jakie daje James Webb Space Telescope pozwolą na wykonanie szczegółowej spektroskopii tego obiektu. Zespół wykorzysta dwa spektrografy, NIRSpec i MIRI, aby uzyskać widmo w pełnym dostępnym zakresie od 1 do 21 mikronów. Dokładne zmierzenie rozkładu energii oraz zbadanie cech widmowych pozwoli zweryfikować faktyczną naturę tego obiektu, określić podstawowe własności fizyczne jak jasność, a zatem temperaturę efektywną oraz potwierdzić niską metaliczność. Wyniki jakie zespół spodziewa się uzyskać dzięki obserwacjom wykonanym przez JWST, pozwolą ostatecznie ustalić, czy mamy do czynienia z pierwszym poznanym tzw. podkarłem typu widmowego Y, powstałym w początkowych etapach formowania się Drogi Mlecznej, mającym pierwotny, nieprzetworzony skład chemiczny ubogi w pierwiastki ciężkie. Zebrane dane otworzą też nową drogę do rozwoju następnej generacji teoretycznych modeli atmosfer brązowych karłów jak i planet pozasłonecznych, opisujących skład chemiczny oraz strukturę i własności występujących chmur pyłowych dla niskich metaliczności i ekstremalnie niskich temperatur.
Streszczenie oryginalne projektu (ang.): www.stsci.edu
--
Zdjęcia: Instytut Astronomii im. prof. Janusza Gila UZ
