10 maja ogłoszono wyniki do kolejnego, Drugiego Cyklu Obserwacyjnego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST Cycle 2 GO). Dzięki zdjęciom tego teleskopu naukowcy spodziewają się zobaczyć jak wyglądał młody Wszechświat. Spośród 1602 złożonych do projektu wniosków zaakceptowano niecałe 250. Częścią międzynarodowego zespołu stał się pracownik Uniwersytetu Zielonogórskiego, dr Bartosz Gauza z Instytutu Astronomii im. prof. Janusza Gila.
Polak wśród 27 astrofizyków z całego świata
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. Projekt otrzymał dokładnie 7.66 godzin czasu obserwacyjnego na JWST, a jego celem będzie wykonanie spektroskopii brązowego karła WISEA 1534-1043, znanego również jako „The Accident”.
Najzimniejszy brązowy karzeł z najstarszej populacji gwiazd
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 r. 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).
Astronomowie opisali swoje dokonania na łamach The Astrophysical Journal Letters. Jego charakterystyka jest bardzo nietypowa – na tyle, by opisywany brązowy karzeł nie przypominał żadnego z ponad 2 tysięcy brązowych karłów skatalogowanych w obrębie Drogi Mlecznej.
Brązowy karzeł inny niż wszystkie
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.
Zielonogórski astrofizyk na międzynarodowej arenie naukowej
Zielonogórzanin, dr Bartosz Gauza jest nie tylko pracownikiem Instytutu Astronomii Uniwersytetu Zielonogórskiego, ale również jego absolwentem. W 2011 r. ukończył studia magisterskie na kierunku astrofizyka komputerowa. Od 2012 r. 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 r. uzyskał tytuł doktora w Kanaryjskim Instytucie Astrofizyki (IAC) na Teneryfie. Jako postdoc (staż podoktorancki – przyp. red.) 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 Instytutu Astronomii Uniwersytetu Zielonogórskiego został w 2019r.
