A veces, los hallazgos estelares más extraños están en nuestro vecindario cósmico. Recientemente, los astrónomos hicieron un descubrimiento interesante al poner a prueba un nuevo conjunto de telescopios: un par eclipsante de enanas marrones subestelares.
El hallazgo es 2MASSW J1510478-281817, también conocido como 2M1510. El acrónimo "2MASS" en la designación se refiere a la Encuesta All-Sky de 2 micrones. La pareja se encuentra a 119 años luz (36,6 parsecs) de distancia en la constelación de Libra the Scales, cerca de su frontera con Lupus the Wolf.
Los telescopios de reconocimiento que hicieron el hallazgo son parte del proyecto SPECULOOS (Búsqueda de planetas habitables eclipsados ULtra-COOl Stars), una batería de cuatro telescopios Ritchey-Chrétien de 1 metro de diámetro ubicados en el complejo del Observatorio Paranal en Chile. Un quinto telescopio de contraparte llamado Artemis ubicado en las Islas Canarias es parte del estudio SPECULOOS North.
Las dos enanas marrones orbitan entre sí una vez cada 21 días, con 2M1510Aa, la ligeramente más masiva de las dos con 40 masas de Júpiter, frente a su compañera 2M1510Ab, con 39,3 masas de Júpiter más delgadas. Ambas son enanas marrones tipo M, y orbitan en un baricentro mutuo a solo 0.063 UA (5.9 millones de millas o 9.5 millones de kilómetros) de distancia.
Una tercera enana marrón más resistente designada 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B) también forma parte del complejo sistema. Este tercer objeto orbita a 250 unidades astronómicas (AU) del par primario. Eso es más de seis veces la distancia promedio del Sol a Plutón.
"El programa SPECULOOS está buscando exoplanetas que transitan estrellas de muy baja masa y enanas marrones, y un par de enanas marrones una al lado de la otra en el cielo parecía un buen objetivo", dice Adam Burgasser de UC San Diego, un autor del estudiar. "¡Nos sorprendió descubrir que en realidad eran tres enanas marrones!"
El hallazgo se informó en el reciente diario de Naturaleza: astronomía. Los investigadores utilizaron los cuatro instrumentos de 8.2 metros que forman el Very Large Telescope también ubicado en Cerro Paranal, Chile en el desierto de Atacama y el Espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSPEC) ubicado en el Observatorio Keck en la cumbre de Mauna Kea en Hawai para verificar el encontrar. Ambas están equipadas para medir velocidades en el infrarrojo, la banda donde las enanas marrones alcanzan su punto máximo. El evento de eclipse observado duró aproximadamente 90 minutos.
"Es (2M1510) parte de la lista de objetivos SPECULOOS que contiene todos los enanos ultrarresistentes cuya distancia es menor a 40 parsecs según lo medido por el satélite Gaia y cuyo radio es menor a 0.15 radios solares", dice Michaël Gillon (Universidad de Liege, Bélgica) . "Con SPECULOOS, deberíamos detectar varios sistemas similares en los próximos años, incluidos los nuevos planetas del tamaño de la Tierra potencialmente habitables y adecuados para la caracterización atmosférica detallada con James Webb".
Las enanas marrones ocupan la zona entre estrellas de pleno derecho a 80 veces la masa de Júpiter (7,7% de la masa del Sol) y 13 masas de Júpiter. El par 2M1510 son ambas enanas marrones tipo M, que ocupan un espacio justo en el centro de este rango de masa. Aunque las enanas marrones no son lo suficientemente masivas como para mantener una fusión completa a través de la cadena protón-protón como las estrellas enanas rojas, todavía pueden hervir lentamente usando la fusión de deuterio de bajo grado en sus núcleos. La temperatura media de la superficie de un enano M es de 2.600 Kelvin (2.300 grados Celsius).
Aunque las enanas marrones son objetivos débiles, también son probablemente uno de los objetos más comunes en el Universo.
El descubrimiento representa solo el segundo par de enanas marrones eclipsantes conocido. El primero es el par resuelto 2MASS J05352184-0546085AB en la Nebulosa de Orión, un par relativamente joven con solo un millón de años estimado.
En 2003 se encontró otro par de enanas marrones intrigantes que orbitaban la estrella de la secuencia principal Epsilon Indi.
La encuesta SPECULOOS se especializará en atacar exoplanetas en las zonas habitables de estrellas enanas frías. Una de esas estrellas enanas que albergaba exoplanetas llamada TRAPPIST-1 se hizo popular en las noticias en 2015, y tales "mini sistemas solares" pueden ser comunes en el cosmos.
"2M1510 se observó como parte del programa de puesta en marcha de SPECULOOS", dice Burgasser. “Ahora los telescopios están funcionando y el equipo está monitoreando varias estrellas de baja masa y enanas marrones para buscar exoplanetas en tránsito. También estamos siguiendo (en) algunos de los sistemas de exoplanetas candidatos descubiertos por la misión TESS (Satélite de Encuesta de Exoplanetas en tránsito). Cada vez que podemos ver el Universo de una manera nueva, a menudo descubrimos algo emocionante o inesperado ".
2M1510 también es miembro del grupo de estrellas Argus Moving. Este cúmulo de estrellas relativamente jóvenes de 45 millones de años fue descubierto en 2018. La membresía en una asociación estelar o grupo en movimiento es traicionada por estrellas que comparten un movimiento propio común a través del cielo. Las Hyades en la constelación de Tauro son una famosa asociación estelar cercana, al igual que el Grupo de Movimiento Mayor de la Osa, que contiene la mayoría de las estrellas en el asterismo Big Dipper.
El descubrimiento es importante porque la membresía de la pareja de enanas marrones como parte del Argus Moving Group determina la edad de la pareja, sino que su asociación física, junto con el hecho de que se eclipsan mutuamente a lo largo de nuestra línea de visión, permite astrónomos para caracterizar aún más a los dos en términos de masa. Se cree que las enanas marrones subestelares como el par 2M1510 son muy similares a los exoplanetas masivos.
Este descubrimiento intrigante permite a los investigadores no solo caracterizar grandes massexoplanetas, sino también poner a prueba modelos de cómo las enanas marrones evolucionan y se enfrían.
"Nuestras mediciones nos dicen que la masa, el radio y la edad se explican muy bien por modelos cuyos cimientos tienen 30 años", dice Amaury Triaud de la Universidad de Birmingham, autor principal del estudio. “Esto es notable. También nos dice que la luminosidad de las enanas marrones está un poco apagada en comparación con los modelos. Así que ahora sabemos que los modelos son muy buenos, pero que aún necesitamos mejorarlos ”.
Sería curioso ver un par así de cerca: no existe un análogo para una enana marrón en nuestro sistema solar. Será interesante ver qué otros descubrimientos surgirán de la encuesta SPECULOOS en el futuro cercano.
-Crédito de la imagen principal: Roberto Molar Candanosa y Sergio Dieterich, Carnegie Institution for Science.
