Crédito de imagen: ESO
Un equipo de astrónomos europeos ha localizado la estrella enana marrón más cercana jamás descubierta. Epsilon Indi B es 45 veces la masa de Júpiter y tarda 400 años en orbitar la estrella principal.
Un equipo de astrónomos europeos [2] descubrió un objeto enano marrón (una estrella "fallida") a menos de 12 años luz del Sol. Es el más cercano aún conocido.
Ahora designado Epsilon Indi B, es un compañero de una conocida estrella brillante en el cielo del sur, Epsilon Indi (ahora "Epsilon Indi A"), que anteriormente se pensaba que era soltera. El sistema binario es uno de los veinte sistemas estelares más cercanos al Sol.
La enana marrón fue descubierta por el movimiento comparativamente rápido a través del cielo que comparte con su compañero más brillante: la pareja mueve un diámetro lunar completo en menos de 400 años. Primero se identificó utilizando placas fotográficas de archivo digitalizadas de SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) y se confirmó utilizando datos de Two Micron All Sky Survey (2MASS). Las observaciones de seguimiento con el instrumento SOFI sensible al infrarrojo cercano en el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) ESO de 3.5 m en el Observatorio La Silla confirmaron su naturaleza y permitieron mediciones de sus propiedades físicas.
Epsilon Indi B tiene una masa solo 45 veces mayor que la de Júpiter, el planeta más grande del Sistema Solar, y una temperatura superficial de solo 1000 ° C. Pertenece a la categoría de objetos llamados "enanos T" que se extienden a horcajadas sobre el dominio entre las estrellas y los planetas gigantes.
Epsilon Indi B es el enano T más brillante y cercano que se conoce. Los estudios futuros del nuevo objeto prometen proporcionar a los astrónomos nuevas pistas importantes en cuanto a la formación y evolución de estos cuerpos celestes exóticos, al mismo tiempo que brindan ideas interesantes sobre la zona fronteriza entre los planetas y las estrellas.
Pequeñas agujas móviles en pajares gigantes
Imagine que es un ornitólogo profesional, recientemente regresó a su hogar de una expedición a las selvas de América del Sur, donde pasó largas semanas usando sus teleobjetivos de alta potencia en busca de especies raras de aves. Relajándose, toma un par de instantáneas en gran angular de las flores que florecen en su jardín trasero, sin distraerse con el mirlo común que vuela a través de su visor. Solo más tarde, al comparar cuidadosamente esas instantáneas, notas algo pequeño e inusualmente coloreado, revoloteando detrás del mirlo: has descubierto un pájaro exótico y raro, justo allí en casa.
De la misma manera, un equipo de astrónomos [2] acaba de encontrar a uno de los vecinos más cercanos al Sol, una exótica 'estrella fallida' conocida como 'enana marrón', que se mueve rápidamente por el cielo en la constelación del sur del Indo ( El indio). Curiosamente, en un momento en que los telescopios son cada vez más grandes y están equipados con detectores electrónicos cada vez más sofisticados, aún queda mucho por aprender combinando placas fotográficas antiguas con esta tecnología moderna.
Las placas fotográficas tomadas por telescopios de campo amplio ("Schmidt") en las últimas décadas han recibido una nueva oportunidad de vida al ser digitalizadas por máquinas de medición automatizadas, lo que permite a las computadoras rastrear efectivamente a través de enormes e invaluables archivos de datos que aún no están totalmente explotado [3]. Para el Southern Sky, el Instituto de Astronomía de Edimburgo (Escocia, Reino Unido) ha lanzado recientemente escaneos realizados por la máquina de placas SuperCOSMOS que abarcan varias décadas en tres bandas ópticas. Estos datos se adaptan perfectamente a la búsqueda de objetos con grandes movimientos adecuados y colores extremos, como las enanas marrones en la vecindad solar.
Todo se mueve: una cuestión de perspectiva
En astronomía, el "movimiento apropiado" de una estrella significa su movimiento aparente en la esfera celeste; Por lo general, se expresa en segundos de arco por año [4]. La velocidad real correspondiente de una estrella (en kilómetros por segundo) solo se puede estimar si se conoce la distancia.
Una estrella con un movimiento propio grande puede indicar una velocidad realmente grande o simplemente que la estrella está cerca de nosotros. Por analogía, un avión justo después del despegue tiene una velocidad real mucho menor que cuando está navegando a gran altitud, pero para un observador que mira cerca de un aeropuerto, el avión que sale parece moverse mucho más rápido por el cielo.
Proxima Centauri, nuestro vecino estelar más cercano, está a solo 4,2 años luz de distancia (cf. ESO PR 22/02) y tiene un movimiento adecuado de 3.8 segundos de arco / año (correspondiente a 23 km / seg en relación con el Sol, en dirección perpendicular a la línea de visión). La estrella de movimiento apropiado más alta conocida es la Estrella de Barnard a 6 años luz de distancia y se mueve 10 segundos de arco / año (87 km / seg en relación con el Sol). Todas las estrellas conocidas dentro de los 30 años luz son objetos de alto movimiento propio y se mueven al menos 0.2 segundos de arco / año.
Arrastre de objetos en movimiento rápido
Durante algún tiempo, los astrónomos del Instituto Astrofísico de Potsdam han estado haciendo una búsqueda sistemática computarizada de objetos de alto movimiento propio que aparecen en las placas rojas del cielo fotográfico, pero no en las placas azules equivalentes. Su objetivo es identificar objetos frescos hasta ahora desconocidos en el vecindario Solar.
Anteriormente habían encontrado un puñado de objetos nuevos dentro de los 30 años luz de esta manera, pero nada tan rojo o moviéndose remotamente tan rápido como el que ahora han atrapado en la constelación del Indo en el cielo del sur. Este objeto solo se vio en las placas de longitud de onda más larga en la base de datos SuperCOSMOS Sky Survey. Se movía tan rápido que en placas tomadas con solo dos años de diferencia en la década de 1990, se había movido casi 10 segundos de arco en el cielo, dando un movimiento adecuado de 4.7 segundos de arco / año. También fue muy débil en las longitudes de onda ópticas, la razón por la que nunca antes se había visto. Sin embargo, cuando se confirmó en datos de la encuesta digital de dos micrones All Sky Survey (2MASS), se vio que era mucho más brillante en el infrarrojo, con la típica firma de color de una enana marrón fría.
En este punto, se pensaba que el objeto era un viajero aislado. Sin embargo, una búsqueda en los catálogos en línea disponibles rápidamente reveló que a solo 7 minutos de arco estaba una estrella conocida, Epsilon Indi. Los dos comparten exactamente el mismo movimiento propio muy grande y, por lo tanto, quedó claro de inmediato que los dos deben estar relacionados, formando un amplio sistema binario separado por más de 1500 veces la distancia entre el Sol y la Tierra.
Epsilon Indi es una de las 20 estrellas más cercanas al Sol con solo 11.8 años luz [5]. Es una estrella enana (de tipo espectral K5) y con una temperatura superficial de aproximadamente 4000 ° C, algo más fría que el sol. Como tal, a menudo aparece en la ciencia ficción como el hogar de un sistema planetario habitable [6]. Todo eso permanece firmemente en el ámbito de la especulación, pero sin embargo, ahora sabemos que sin duda tiene un compañero muy interesante.
Este es un descubrimiento notable: Epsilon Indi B es la fuente en forma de estrella más cercana al Sol encontrada en 15 años, la fuente de movimiento apropiada más alta encontrada en más de 70 años, y con una luminosidad total de solo 0.002% de la del Sol, una de ¡Las fuentes intrínsecamente más débiles jamás vistas fuera del Sistema Solar!
Después de Proxima y Alpha Centauri, el sistema Epsilon Indi es también el segundo sistema binario ancho conocido en 15 años luz. Sin embargo, a diferencia de Proxima Centauri, Epsilon Indi B no es una estrella ordinaria.
Enanas marrones: enfriamiento, enfriamiento, enfriamiento ...
A los pocos días de su descubrimiento en la base de datos, los astrónomos lograron asegurar un espectro infrarrojo de Epsilon Indi B utilizando el instrumento SOFI en el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) ESO de 3.5 m en el Observatorio La Silla (Chile). El espectro mostró las amplias características de absorción debido al metano y al vapor de agua en su atmósfera superior, lo que indica una temperatura de "solo" 1000 ° C. Las estrellas ordinarias nunca son tan geniales: se confirmó que Epsilon Indi B era una enana marrón.
Se cree que las enanas marrones se forman de la misma manera que las estrellas, por el colapso gravitacional de grupos de gas frío y polvo en densas nubes moleculares. Sin embargo, por razones que aún no están del todo claras, algunos grupos terminan con masas de menos del 7,5% de la de nuestro Sol, o 75 veces la masa del planeta Júpiter. Debajo de ese límite, no hay suficiente presión en el núcleo para iniciar la fusión nuclear de hidrógeno, la fuente de energía estable y duradera para estrellas ordinarias como el Sol. Excepto por una breve fase temprana donde se quema algo de deuterio, estos objetos de baja masa simplemente continúan enfriándose y desapareciendo lentamente mientras liberan el calor sobrante de su nacimiento.
Las discusiones teóricas de tales objetos comenzaron hace unos 40 años. Primero fueron nombrados 'enanas negras' y luego 'enanas marrones', en reconocimiento de sus temperaturas muy frías pronosticadas. Sin embargo, también se predijo que serían muy tenues y muy rojos, y fue solo en 1995 que tales objetos comenzaron a detectarse.
Los primeros fueron vistos como débiles compañeros de las estrellas cercanas, y luego, algunos fueron encontrados flotando libremente en el vecindario Solar. La mayoría de las enanas marrones pertenecen a los tipos espectrales recientemente clasificados L y T, debajo de las enanas frías conocidas desde hace mucho tiempo de tipo M. Estas son muy rojas para los ojos humanos, pero las enanas L y T son aún más frías, tanto que son casi invisibles a longitudes de onda ópticas, con la mayoría de sus emisiones saliendo en el infrarrojo. [7]
¿Qué tan masivo es Epsilon Indi B?
Se desconoce la edad de la mayoría de las enanas marrones detectadas hasta la fecha y, por lo tanto, es difícil estimar sus masas. Sin embargo, se puede suponer que la edad de Epsilon Indi B es la misma que la de Epsilon Indi A, cuya edad se estima en 1.300 millones de años en función de su velocidad de rotación. Combinando esta información con la temperatura, el brillo y la distancia medidos, es posible determinar la masa de Epsilon Indi B utilizando modelos teóricos de enanas marrones.
Dos conjuntos independientes de modelos producen el mismo resultado: Epsilon Indi B debe tener una masa en algún lugar entre 4-6% de la del Sol, o 40-60 masas de Júpiter. El valor más probable es de alrededor de 45 masas de Júpiter, es decir, muy por debajo del límite de fusión de hidrógeno, y confirmando definitivamente este nuevo descubrimiento como una enana marrón de buena fe.
La importancia de Epsilon Indi B
PR Photo 03c / 03 muestra el censo actual de las estrellas en el vecindario solar. Todas estas estrellas se conocen desde hace muchos años, incluido GJ1061, que, sin embargo, solo tenía su distancia firmemente establecida en 1997. Sin embargo, el descubrimiento de Epsilon Indi B es un caso extremo, nunca antes catalogado, y la primera enana marrón en se encuentra dentro del horizonte de 12.5 años luz.
Si las predicciones actuales son correctas, debería haber el doble de enanas marrones que las estrellas de secuencia principal. En consecuencia, Epsilon Indi B puede ser la primera de quizás 100 enanas marrones dentro de esta distancia, ¡aún esperando ser descubiertas!
Epsilon Indi B es una captura importante mucho más allá de la catalogación del vecindario Solar. Como la enana marrón conocida más cercana y brillante y con una distancia medida con mucha precisión, puede ser sometida a una amplia variedad de estudios observacionales detallados. Por lo tanto, puede servir como plantilla para miembros más distantes de su clase.
Con la ayuda de Epsilon Indi B, los astrónomos ahora deberían poder ver más a fondo los misterios que rodean la formación y evolución de los objetos exóticos conocidos como enanas marrones, a medio camino entre las estrellas y los planetas gigantes, la física de sus núcleos internos y el clima. y química de sus atmósferas.
Una nota histórica: la constelación del sur del Indo
La constelación del Indo se encuentra en lo profundo del cielo del sur, enclavada entre tres pájaros, Grus (The Crane), Tucana (The Toucan) y Pavo (The Peacock), cf. Foto PR 03d / 03.
Catalogada por primera vez en 1595-1597 por los navegantes holandeses Pieter Dirkszoon Keyser y Frederick de Houtman, Johann Bayer agregó esta constelación al cielo del sur en su libro 'Uranometria' (1603) para honrar a los nativos americanos que los exploradores europeos habían encontrado en su viajes.
En particular, se ha sugerido que son específicamente los pueblos nativos de Tierra del Fuego y Patagonia los que están representados en Indo, a poco más de dos mil kilómetros al sur de La Silla, donde se realizaron las primeras observaciones espectroscópicas de Epsilon Indi B unos 400 años después. .
En el dibujo posterior de Bode que se muestra aquí, Epsilon Indi, la quinta estrella más brillante en Indo, está asociada con una de las flechas en la mano del indio.
Fuente original: Comunicado de prensa de ESO
