Астрономы раскрыли погодные схемы на коричневом карлике SIMP J0136+09

Международная команда астрономов под руководством Мерле Шрадер из Тринити‑колледжа в Дублине объявила о первом детальном картировании погодных процессов на коричневом карлике SIMP J0136+09. Объект находится на расстоянии около двадцати световых лет в созвездии Рыб, и благодаря новому аналитическому подходу учёные смогли превратить небольшие колебания его яркости в полноценную карту атмосферы.

Коричневые карлики занимают промежуточное положение между планетами‑гигантами и звёздами: их масса недостаточна для поддержания термоядерного синтеза, однако у них развиты плотные атмосферы, в которых формируются облака, возникают ветры и меняется температура. Прямое наблюдение таких процессов осложнено огромными расстояниями и слабостью сигнала, поэтому традиционные методы часто дают лишь шумовые данные.

Для исследования Шрадер и её коллеги использовали спектроскопические измерения телескопа Джеймса Уэбба, собранные в нескольких режимах вращения SIMP J0136+09. Затем к полученным временным рядам был применён метод главных компонент (PCA) — статистический инструмент, позволяющий выделить наиболее значимые паттерны изменения яркости и отфильтровать случайный шум. Такой подход раскрыл взаимосвязь между вращением объекта и изменениями в его атмосфере.

Анализ показал, что погодные условия на коричневом карлике определяются двумя ключевыми параметрами: температурой воздуха и вертикальной структурой облаков. Учёные выделили три повторяющихся сценария: в одних регионах атмосфера горячее, а облака тонкие и низко расположенные; в других — температура ниже, а облака густые и поднимаются на большую высоту; третий тип представляет собой переходные зоны, где горячие и холодные потоки смешиваются, создавая сложные вихревые структуры.

Полученные результаты открывают путь к более быстрым и точным исследованиям атмосфер экзопланет и субзвёздных объектов. Как отметила соавтор проекта профессор Джоанна Вос, метод главных компонент может стать первым шагом в анализе будущих наблюдений, позволяя сразу выделять главные атмосферные компоненты без необходимости построения сложных моделей. Это, в свою очередь, ускорит проверку теорий о формировании облаков, циркуляции воздуха и теплопереносе в экстремальных условиях.