O paradoxo de uma misteriosa anã marrom foi finalmente resolvido: WebCuriosos

Em 1995pesquisadores do Caltech no Instituto Observatório Palomar observou pela primeira vez o que parecia ser uma anã marrom orbitando Gliese 229 – uma estrela anã vermelha localizada a cerca de 19 anos-luz da Terra.

Desde então, esta anã castanha (Gliese 229 B) tem confundido os astrónomos porque parecia demasiado ténue para a sua massa. Com 70 vezes a massa de Júpiter, deveria ser mais brilhante do que o que os telescópios observaram.

No entanto, uma equipa internacional de astrónomos liderada pelo Caltech resolveu recentemente o mistério ao determinar que a anã castanha é um par de gémeas em órbita próxima!

O estudar foi liderado por Jerry W. Xuan, um estudante de graduação do Departamento de Astronomia da Caltech que trabalha com Dimitri Maweto Professor David Morrisroe de Astronomia.

A eles se juntou uma equipe internacional de institutos e universidades de todo o mundo, incluindo o Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá Herzbergo Observatório Europeu do Sul (ESO), a Agência Espacial Europeia (ESA), a Laboratório de Estudos Espaciais e Instrumentação em Astrofísica (LESIA), o Centro de Exploração e Pesquisa Interdisciplinar em Astrofísica (CIERA), o Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA) arte Física Extraterrestre (MPE) e Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL).

Seu estudo, que apareceu em Naturezafoi financiado pela NASA e pela Fundação Heising-Simons.

A equipe de estudo responsável pela descoberta do Gliese 229 B em 1995 incluiu vários coautores neste último estudo, incluindo Rebecca Oppenheimerum estudante de pós-graduação da Caltech na época (agora astrofísico na Museu Americano de História Natural); Shri Kulkarni, Professor George Ellery Hale de Astronomia e Ciência Planetária; Keith Matthews, especialista em instrumentos da Caltech; e outros colegas.

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Na altura, as suas descobertas indicavam que Gliese 229 B tinha metano na sua atmosfera, o que é típico de gigantes gasosos, mas não de estrelas.

Estas descobertas constituíram a primeira detecção confirmada de uma anã marrom, uma classe de objetos frios semelhantes a estrelas que constituem o “elo perdido” entre gigantes gasosos e estrelas que havia sido previsto cerca de 30 anos antes.

“Ver o primeiro objeto menor que uma estrela orbitando outro sol foi emocionante”, disse Oppenheimer em um estudo do Caltech. comunicado de imprensa.

“Isso deu início a uma indústria artesanal de pessoas que procuravam pessoas estranhas como aquela naquela época, mas permaneceu um enigma por décadas.”

“Gliese 229 B foi considerada a anã marrom modelo”, acrescentou Xuan. “E agora sabemos que estávamos errados o tempo todo sobre a natureza do objeto. Não é um, mas dois. Só não fomos capazes de sondar separações tão próximas até agora.”

Centenas de observações foram realizadas desde que Gliese 229 B foi descoberta há quase 30 anos, mas a sua obscuridade permaneceu um mistério para os astrónomos.

Embora os cientistas suspeitassem que Gliese 229 B pudesse ser gêmea, as duas anãs marrons teriam que estar muito próximas uma da outra para evitar serem notadas por quase três décadas.

Para confirmar esta teoria, a equipe baseou-se no GRAVIDADE interferômetro no ESO Telescópio muito grande no Chile para resolver espacialmente as duas anãs marrons.

Eles então usaram o Espectrógrafo infravermelho criogênico Echelle de alta resolução (CRIRES+) para detectar suas assinaturas espectrais distintas e medir seu deslocamento Doppler.

Seus resultados mostraram que Gliese 229 B consiste em duas anãs marrons (Gliese 229 Ba e Gliese 229 Bb) com cerca de 38 e 34 vezes a massa de Júpiter, que orbitam uma à outra com um período de 12 dias e uma separação de 16 vezes a distância entre elas. Terra e a Lua.

Os níveis de brilho observados também correspondem ao esperado para duas pequenas anãs marrons nesta faixa de massa.

“Esta descoberta de que Gliese 229 B é binária não só resolve a recente tensão observada entre a sua massa e luminosidade, mas também aprofunda significativamente a nossa compreensão das anãs marrons, que se estendem pela linha entre estrelas e planetas gigantes,” disse Mawet, cientista sénior do NASAJPL.

A descoberta desta dupla levanta novas questões sobre como as anãs marrons se formam e sugere que binários semelhantes podem estar por aí e esperando para serem encontrados.

Algumas teorias sugerem que pares de anãs marrons poderiam se formar dentro do disco protoplanetário de uma estrela, que se fragmenta em duas sementes de anãs marrons que ficam ligadas gravitacionalmente após um encontro próximo.

O mesmo mecanismo pode levar a binários de exoplanetas em órbita próxima, embora tudo isso ainda esteja para ser visto.

Entretanto, disse Oppenheimer, esta descoberta é um desenvolvimento muito emocionante. “Esses dois mundos que giram em torno um do outro são, na verdade, menores em raio do que Júpiter”, disse ela.

“Eles pareceriam muito estranhos no nosso céu noturno se tivéssemos algo parecido com eles no nosso próprio sistema solar. Esta é a descoberta mais emocionante e fascinante na astrofísica subestelar em décadas.”

No futuro, Xuan e os seus colegas planeiam procurar mais anãs castanhas binárias utilizando instrumentos existentes e de próxima geração.

Isto inclui o Keck Planet Imager e Caracterizador (KPIC) e do Observatório Keck Spectrograph infravermelho de alta resolução para caracterização de exoplanetas (HISPEC). Uma equipe liderada por Mawet desenvolveu o primeiro, enquanto o último está atualmente em construção no Caltech e em outros laboratórios por equipes também lideradas por Mawet.

Um independente separado estudar que apareceu em As cartas do jornal astrofísico foi liderado por Sam Whitebook e Tim Brandt, um estudante de pós-graduação da Caltech e astrônomo associado do Space Telescope Science Institute em Baltimore (respectivamente).

Suas descobertas também concluíram que Gliese 229 B é um par de anãs marrons em órbita estreita.

Este artigo foi publicado originalmente por Universo hoje. Leia o artigo original.