Combinando la potencia de telescopios terrestres y espaciales, astrónomos han descubierto una nueva enana marrón —un tipo de objeto que se encuentra entre una estrella y un planeta— que orbita una pequeña estrella a unos 55 años luz de la Tierra. Además, observaciones infrarrojas revelaron variaciones en su brillo, lo que sugiere que nubes y tormentas podrían estar formándose y moviéndose dentro de la atmósfera de la enana marrón.
En nuestra galaxia, la Vía Láctea, el tipo de estrella más común es la pequeña y fría estrella conocida como enana M, o enana roja. Constituyen más de la mitad de todas las estrellas de nuestra galaxia. Debido a que las enanas M son intrínsecamente débiles, ha sido difícil determinar cuántas de ellas tienen planetas o enanas marrones como compañeras. Las enanas marrones son demasiado ligeras para brillar como estrellas normales, pero son más pesadas que los planetas, por lo que cubren la brecha entre ambos. Comprender la frecuencia con la que existen estas compañeras y sus masas es esencial para comprender cómo se forman y evolucionan las estrellas y los planetas.
Un equipo internacional de investigación, liderado por el Centro de Astrobiología, la Universidad Estatal de California en Northridge y la Universidad Johns Hopkins, ha descubierto una compañera enana marrón que orbita una enana M cercana, LSPM J1446+4633 (en adelante, J1446), ubicada a unos 55 años luz de la Tierra (fig. 1).
La compañera, J1446B, tiene una masa aproximadamente 60 veces mayor que la de Júpiter y orbita su estrella anfitriona a una distancia 4,3 veces la separación Tierra-Sol, completando una órbita en unos 20 años. Además, las observaciones en el infrarrojo cercano revelaron variaciones de brillo de aproximadamente el 30%, lo que indica posible actividad nubosa o circulación atmosférica en la enana marrón.
El estudio, «Exploraciones de imágenes directas para compañeras del Programa Estratégico Subaru/IRD II; Descubrimiento de una compañera enana marrón alrededor de una enana M cercana, LSPM J1446+4633», se publica en The Astronomical Journal.
«Estudiar el clima en estos objetos distantes no solo nos ayuda a comprender cómo se forman sus atmósferas, sino que también nos ayuda a encontrar planetas con vida más allá del sistema solar», afirma Taichi Uyama, investigador del Centro de Astrobiología de Japón y autor principal del estudio.
La clave de este descubrimiento fue la combinación de tres técnicas de observación complementarias: (1) mediciones precisas de la velocidad radial mediante Doppler Infrarrojo (IRD) en el Telescopio Subaru, (2) imágenes directas con el Observatorio W. M. Keck, y (3) mediciones astrométricas del movimiento de la estrella anfitriona con la sonda espacial Gaia.
Al analizar los tres conjuntos de datos en conjunto, el equipo determinó con precisión la masa y la órbita de la estrella compañera (fig. 2). En particular, los seis años de datos del Telescopio Subaru, provenientes de su programa estratégico (IRD-SSP), fueron cruciales. Los datos de velocidad radial por sí solos no pueden resolver la disparidad entre la masa y la inclinación orbital, pero la incorporación de imágenes directas y la astrometría de Gaia resuelve esta ambigüedad.
Estudios previos han demostrado la eficacia de combinar la astrometría de Hipparcos y Gaia con imágenes directas para detectar y caracterizar estrellas compañeras. Sin embargo, Hipparcos no pudo medir la posición de enanas rojas débiles como J1446. Este estudio es el primero en aplicar datos exclusivamente de Gaia a un sistema de este tipo, restringiendo con éxito la órbita y la masa dinámica de una enana marrón compañera.
Este descubrimiento proporciona un punto de referencia crucial para probar los escenarios de formación de enanas marrones y los modelos atmosféricos. Las observaciones futuras podrían incluso permitir a los investigadores cartografiar los patrones climáticos de este fascinante objeto. Este resultado destaca la eficacia de combinar telescopios terrestres y espaciales para descubrir mundos ocultos más allá de nuestro sistema solar.
Con información de The Astronomical Journal
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