Astrónomos descubren la separación más amplia de un par de enanas marrones hasta la fecha


Un equipo de astrónomos ha descubierto un raro par de enanas marrones que tienen la separación más amplia de cualquier sistema binario de enanas marrones encontrado hasta la fecha.

«Debido a su pequeño tamaño, los sistemas binarios de enanas marrones suelen estar muy juntos», dijo Emma Softich, estudiante de astrofísica en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) y autora principal del estudio. «Encontrar una pareja tan separada es muy emocionante».

Imágenes de WISE (izquierda) y Dark Energy Survey Collaboration (DES) (derecha) de CWISE J0146-0508AB. En la imagen WISE de menor resolución, el par se fusiona en una sola fuente puntual, mientras que en la imagen DES de mayor resolución se ven dos entidades distintas. El tono rojizo de ambos objetos en la imagen DES muestra que emiten gran parte de su luz en el infrarrojo, un rasgo típico de las enanas marrones. Crédito: WISE/DES/Softich et al.

La fuerza gravitatoria entre un par de enanas marrones es menor que entre un par de estrellas con la misma separación, por lo que es más probable que las binarias anchas de enanas marrones se rompan con el tiempo, lo que convierte a este par de enanas marrones en un hallazgo excepcional.

El estudio, que se basa en observaciones realizadas por el Cool Star Lab de la Universidad de California en San Diego (UC San Diego) con el Observatorio W. M. Keck en Maunakea, isla de Hawái, se publica en la edición de hoy de The Astrophysical Journal Letters.

Usando el espectrómetro Echellette de infrarrojo cercano del Observatorio Keck, o instrumento NIRES, los miembros del Cool Star Lab de UC San Diego, incluido el profesor de física Adam Burgasser y los estudiantes graduados Christian Aganze y Dino Hsu, obtuvieron espectros infrarrojos del sistema binario de la enana marrón, llamado CWISE J014611 .20-050850.0AB. Los datos revelaron que las dos enanas marrones están a unos 12 mil millones de millas de distancia, o tres veces la separación entre Plutón y el sol. Esta distancia confirma que la inusual pareja de enanas marrones rompe el récord de tener la separación más amplia entre sí.

«La sensibilidad excepcional de Keck en el infrarrojo con este instrumento fue fundamental para nuestras mediciones», dijo el coautor Burgasser, quien dirige Cool Star Lab. «La enana marrón secundaria de este sistema es excepcionalmente débil, pero con Keck pudimos obtener datos espectrales lo suficientemente buenos para clasificar ambas fuentes e identificarlas como miembros de una rara clase de enanas L azules».

«Los sistemas anchos y de baja masa como CWISE J014611.20-050850.0AB generalmente se interrumpen al principio de su vida, por lo que el hecho de que este haya sobrevivido hasta ahora es bastante notable», dijo el coautor Adam Schneider del Observatorio Naval de EE. UU. , Flagstaff Station y la Universidad George Mason.

Las enanas marrones son objetos celestes más pequeños que una estrella normal. Estos objetos no son lo suficientemente masivos para sostener la fusión nuclear y brillar como estrellas normales, pero son lo suficientemente calientes como para irradiar energía.

Se han descubierto muchas enanas marrones con datos del Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA a través del proyecto de ciencia ciudadana Backyard Worlds: Planet 9, que solicita ayuda del público para buscar en el banco de datos de imágenes WISE para encontrar enanas marrones y estrellas de masa, algunos de los vecinos más cercanos del sol.

Para este estudio, los investigadores inspeccionaron imágenes de los descubrimientos de Backyard Worlds, donde las enanas marrones compañeras pueden haber sido pasadas por alto. Al hacerlo, descubrieron el raro sistema binario de enanas marrones CWISE J014611.20 050850.0AB.

Interpretación artística de un sistema binario de enanas marrones como CWISE J014611.20-050850.0AB. Crédito: William Pendrill

Softich analizó alrededor de 3000 enanas marrones de Backyard Worlds una por una y comparó las imágenes de WISE con otras imágenes de encuestas, en busca de evidencia de una enana marrón compañera del objetivo original. Luego, el equipo utilizó datos del Dark Energy Survey (DES) para confirmar que efectivamente se trataba de un par de enanas marrones.

Luego usaron NIRES del Observatorio Keck para confirmar que las enanas marrones tienen tipos espectrales L4 y L8, y que están a una distancia estimada de unos 40 parsecs, o 130,4 años luz de la Tierra, con una separación proyectada de 129 unidades astronómicas, o 129 veces la distancia entre el sol y la tierra.

El equipo espera que este descubrimiento brinde a los astrónomos la oportunidad de estudiar sistemas binarios de enanas marrones y desarrollar modelos y procedimientos que ayuden a reconocer más de ellas en el futuro.

«Los sistemas binarios se utilizan para calibrar muchas relaciones en astronomía, y este par de enanas marrones recién descubiertas presentará una prueba importante de los modelos de formación y evolución de enanas marrones», dijo la coautora Jennifer Patience, asesora de Softich en ASU.

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