# JWST/NIRCam discovery of the first Y+Y brown dwarf binary: WISE J033605.05$-$014350.4

**Authors:** Per Calissendorff, Matthew De Furio, Michael Meyer, Loïc Albert, Christian Aganze, Mohamad Ali-Dib, Daniella C. Bardalez Gagliuffi, Frederique Baron, Charles A. Beichman, Adam J. Burgasser, Michael C. Cushing, Jacqueline Kelly Faherty, Clémence Fontanive, Christopher R. Gelino, John E. Gizis, Alexandra Z. Greenbaum, J. Davy Kirkpatrick, Sandy K. Leggett, Frantz Martinache, David Mary  
**arXiv:** [2303.16923](https://arxiv.org/abs/2303.16923)  
**Date:** 2023-03-29  
**Summary page:** https://www.summarizepaper.com/fr/paper/2303.16923v1/

## Key points

- Découverte du premier système binaire de naines brunes avec une naine Y primaire, WISE J033605.05-014350.4
- Observé avec NIRCam sur le Télescope spatial James Webb (JWST) avec les filtres F150W et F480M
- Utilisation d'un modèle binaire de fonction d'étalement ponctuel empirique pour identifier le compagnon
- Séparation projetée de 84 milliarcsecondes, un angle de position de 295 degrés et contraste de 2,8 et 1,8 magnitudes dans les filtres F150W et F480M respectivement
- Distance estimée à 10 pc basée sur sa parallaxe Spitzer
- Séparation physique est d'environ 1 ua
- Masse du compagnon est comprise entre 4 et 12,5 masses joviennes autour du primaire ayant une masse comprise entre 7,5 et 20 masses joviennes correspondant à une fraction de masse compagnon-hôte q = 0.61 ± 0.05.
- Période pour ce binaire extrême se situe dans la plage 5 à 9 ans en supposant une orbite képlérienne.
- Le système rejoint un petit mais croissant échantillon de binaires ultracool avec des températures effectives comprises entre quelques centaines Kelvin.
- Les binaires naines brunes se trouvent au carrefour important pour comprendre les mécanismes qui ont conduit à leur formation car ils nous permettent d'étudier si les compagnons se sont formés en tant qu'étoiles ou en tant que planètes autour du primaire.
- Application d'une routine d’ajustement PSF binaire utilisant des modèles PSF empiriques pour rechercher des compagnons à des séparations plus petites.

## Summary

Nous rapportons la découverte du premier système binaire de naines brunes avec une naine Y primaire, WISE J033605.05-014350.4, observé avec NIRCam sur le Télescope spatial James Webb (JWST) avec les filtres F150W et F480M. Nous avons utilisé un modèle binaire de fonction d'étalement ponctuel empirique pour identifier le compagnon, situé à une séparation projetée de 84 milliarcsecondes, un angle de position de 295 degrés et avec un contraste de 2,8 et 1,8 magnitudes dans les filtres F150W et F480M respectivement. À une distance estimée à 10 pc basée sur sa parallaxe Spitzer et en supposant une distribution d'inclinaison aléatoire, la séparation physique est d'environ 1 ua. Les modèles évolutifs prédisent qu'à l'âge de 1 à 5 Gyr, la masse du compagnon est comprise entre 4 et 12,5 masses joviennes autour du primaire ayant une masse comprise entre 7,5 et 20 masses joviennes correspondant à une fraction de masse compagnon-hôte q = 0.61 ± 0.05. En supposant une orbite képlérienne, la période pour ce binaire extrême se situe dans la plage 5 à 9 ans. Le système rejoint un petit mais croissant échantillon de binaires ultracool avec des températures effectives comprises entre quelques centaines Kelvin. Les binaires naines brunes se trouvent au carrefour important pour comprendre les mécanismes qui ont conduit à leur formation car ils nous permettent d'étudier si les compagnons se sont formés en tant qu'étoiles ou en tant que planètes autour du primaire. Afin de rechercher des compagnons à des séparations plus petites encore nous avons appliquer une routine d’ajustement PSF binaire utilisant des modèles PSF empiriques décrits en détail par De Furio et al (2023). Cette analyse était basée sur la construction PSF empirique (ePSF) décrite par Anderson & King (2000) et a été appliquée pour trouver des compagnons proches à des échelles sub-pixel avec par exemple les images du télescope spatial Hubble De Furio et al (2019 ; 2022a ; 2022b). Nous avons construit l’ePSF pour chaque filtre en utilisant trois autres naines Y qui ont étés observés proche W0336 (WISE J035934.06-540154.6 ; WISE J03044903-270508 ;3 and WISE J04102271+150248), dans une fenêtre 36 heures .