天文学：低温の褐色矮星からのメタン発光

太陽系外では、孤立した褐色矮星の電波観測の結果からオーロラの存在が推測されている。太陽系内では、複数の巨大惑星において、H₃⁺やメタンの赤外放射など、電磁スペクトル全体にわたるシグネチャーを伴ったオーロラ発光が確認されている。電波領域にオーロラのシグネチャーを持つ孤立した褐色矮星で、対応する赤外特性が探索されているものの、いまだ検出されたという報告はない。CWISEP J193518.59-154620.3.（W1935と略す）は、温度が約482 Kの孤立した褐色矮星である。本論文で我々は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）によって、W1935からの3.326 μmの強力なメタン発光を観測したことを報告する。大気のモデル化からは、この特徴が、1～10 mbarを中心にした、約300 Kでの温度逆転によって再現されると結論付けられた。これは、親星からの照射を受けていない、木星に似た大気の大気温度逆転を示している。こうした強い逆転の最も妥当な説明は、オーロラ過程による加熱であるが、他の内部や外部の力学的過程も否定できない。最もよく適合するモデルでは、太陽系のガス惑星で卓越するH₃⁺発光の寄与は除外される。しかしこれは、W1935の発光が生じる高圧でのH₃⁺の急速な分解と矛盾しない。

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