En un estudio profundo sin precedentes para objetos pequeños y débiles en la Nebulosa de Orión, los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han descubierto la mayor población conocida de enanas marrones salpicadas de estrellas recién nacidas. Mirando cerca de las estrellas encuestadas, los investigadores no solo encontraronvarios compañeros enanos marrones de muy baja masa, pero también tres planetas gigantes. Incluso encontraron un ejemplo de planetas binarios donde dos planetas orbitan entre sí en ausencia de una estrella madre.
Las enanas marrones son una extraña clase de objeto celeste que tiene masas tan bajas que sus núcleos nunca se calientan lo suficiente como para mantener la fusión nuclear, que alimenta a las estrellas. En cambio, las enanas marrones se enfrían y se desvanecen a medida que envejecen. A pesar de su baja masa, las enanas marronesproporcionar pistas importantes para comprender cómo se forman las estrellas y los planetas, y puede estar entre los objetos más comunes en nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Ubicada a 1.350 años luz de distancia, la Nebulosa de Orión es un laboratorio relativamente cercano para estudiar el proceso de formación de estrellas en un amplio rango, desde estrellas gigantes opulentas hasta diminutas estrellas enanas rojas y elusivas y débiles enanas marrones.
Esta encuesta solo se pudo hacer con la resolución excepcional y la sensibilidad infrarroja del Hubble.
Debido a que las enanas marrones son más frías que las estrellas, los astrónomos usaron el Hubble para identificarlas por la presencia de agua en sus atmósferas. "Estas son tan frías que se forma vapor de agua", explicó Massimo Robberto, líder del equipo del Instituto del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland."El agua es una firma de objetos subestelares. Es una marca sorprendente y muy clara. A medida que las masas se hacen más pequeñas, las estrellas se vuelven más rojas y más débiles, y es necesario verlas en el infrarrojo. Y en la luz infrarroja, la característica más destacadaes agua "
Pero el vapor de agua caliente en la atmósfera de las enanas marrones no se puede ver fácilmente desde la superficie de la Tierra, debido a los efectos absorbentes del vapor de agua en nuestra propia atmósfera. Afortunadamente, el Hubble está por encima de la atmósfera y tiene una visión cercana al infrarrojo que puede fácilmentedetectar agua en mundos distantes.
El equipo del Hubble identificó 1.200 estrellas rojizas candidatas. Descubrieron que las estrellas se dividieron en dos poblaciones distintas: las que tenían agua y las que no. Se confirmó que las brillantes con agua eran enanas rojas débiles. La multitud de aguas débiles ricas en agua, las enanas marrones que flotan libremente y los planetas dentro de la nebulosa de Orión son descubrimientos nuevos. También se detectaron muchas estrellas sin agua, y estas son estrellas de fondo en la Vía Láctea. Su luz se enrojeció al pasar a través del polvo interestelar, y por lo tanto no es relevante parael estudio del equipo
El equipo también buscó compañeros binarios más débiles para estas 1.200 estrellas rojizas. Debido a que están tan cerca de sus estrellas primarias, es casi imposible descubrir estos compañeros usando métodos de observación estándar. Pero al usar una técnica única de imágenes de alto contrastedesarrollado por Laurent Pueyo en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, los astrónomos pudieron resolver imágenes débiles de una gran cantidad de compañeros candidatos.
Este primer análisis no permitió a los astrónomos del Hubble determinar si estos objetos orbitan la estrella más brillante o si su proximidad en la imagen del Hubble es el resultado de una alineación casual. Como consecuencia, se clasifican como candidatos por ahora. Sin embargo, la presenciade agua en sus atmósferas indica que la mayoría de ellas no pueden ser estrellas desalineadas en el fondo galáctico y, por lo tanto, deben ser enanas marrones o compañeros de exoplanetas.
En total, el equipo encontró 17 compañeros enanos marrones candidatos a estrellas enanas rojas, un par de enanas marrones y una enana marrón con un compañero planetario. El estudio también identificó tres posibles compañeros de masa planetaria: uno asociado a una enana roja, unoa una enana marrón, y uno a otro planeta.
"Experimentamos con un método, procesamiento posterior de imágenes de alto contraste, en el que los astrónomos han estado confiando durante años. Usualmente lo usamos para buscar planetas muy débiles en las cercanías de estrellas cercanas, observándolos minuciosamente uno por uno", dijo Pueyo." Esta vez, decidimos combinar nuestros algoritmos con la ultraestabilidad de Hubble para inspeccionar la vecindad de cientos de estrellas muy jóvenes en cada exposición obtenida por la encuesta de Orión. Resulta que incluso sino alcanzamos la sensibilidad más profunda para una sola estrella, el gran volumen de nuestra muestra nos permitió obtener una instantánea estadística sin precedentes de exoplanetas jóvenes y compañeros enanos marrones en Orión ".
Combinando las dos técnicas únicas, imágenes en los filtros de agua y procesamiento de imágenes de alto contraste, la encuesta proporcionó una muestra imparcial de fuentes de baja masa recién formadas, ambas dispersas en el campo y compañeras de otros objetos de baja masa ".podría reprocesar todo el archivo del Hubble e intentar encontrar joyas allí ", dijo Robberto.
Encontrar las firmas de estrellas de baja masa y sus acompañantes será mucho más eficiente con el lanzamiento del telescopio espacial James Webb sensible a los infrarrojos de la NASA en 2019.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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