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Enanas marrones y planetas

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Hasta donde yo sé, una enana marrón es una 'estrella' cuyo núcleo nunca sufrió una reacción de fusión, por lo que nunca se convirtió en una estrella.

Entonces me preguntaba si, además de orbitar una estrella, ¿hay alguna diferencia entre un planeta masivo y una enana marrón?

Escuché que encontraron un exoplaneta 5 veces la masa de Júpiter, y dicen que una enana marrón estaba en un par binario donde la otra es una estrella: ¿Qué le impide ser clasificado como planeta?

Supongo que lo que realmente estoy pidiendo es una definición más clara de una enana marrón.


Stanley, realmente no hay una definición muy clara y este sigue siendo un punto muy discutido.

Las definiciones incluyen:

Los enanos marrones queman deuterio. En los modelos, esto sucede si son más masivos que unas 13 veces Júpiter. La debilidad de esto es que creemos que las enanas marrones aisladas podrían condensarse a partir de una nube de gas que es menos masiva que esta; y las enanas marrones jóvenes no habrán llegado a fusionar el deuterio.

Los planetas deben formarse a partir del disco alrededor de una estrella. Esto está bien, pero: enanas marrones mayo también se forman a partir del disco y también es posible que los planetas sean despojados de sus estrellas por marea y se encuentren solos en el espacio.

Los planetas deben tener un núcleo rocoso. Antes se pensaba que esto era definitivo, pero ahora creemos que a veces los planetas pueden colapsar debido a una inestabilidad de gas en el disco en algunas circunstancias, sin la necesidad de un núcleo rocoso / helado. Es cierto que las enanas marrones no deberían tener un núcleo rocoso. Sin embargo, como definición de observación, esto es bastante desesperado, ya que ni siquiera podemos decir si Júpiter tiene un núcleo rocoso.

Se puede deducir un sabor de la controversia leyendo entre líneas la declaración de la IAU sobre la definición de planetas frente a enanas marrones.


Haciendo planetas alrededor de enanas marrones

Por: John Bochanski 5 de diciembre de 2012 10

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Los astrónomos que buscan planetas en formación tienen un nuevo lugar donde buscar. Incluso los discos delgados alrededor de las enanas marrones son capaces de formar granos lo suficientemente grandes como para que, algún día, puedan fusionarse en un planeta rocoso.

Un artista imagina cómo se vería el disco de escombros que rodea a una enana marrón. Los diminutos granos de este disco, llamados polvo por los astrónomos, son de tamaño similar al hollín fino y la arena.

ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / M. Kornmesser (ESO)

Si bien se han observado discos de escombros alrededor de muchas estrellas jóvenes, los detalles exactos de cómo se forman los planetas en estos discos es una pregunta abierta. Ahora, con nuevas observaciones de uno de los telescopios más sensibles del planeta, los astrónomos han agregado otra pista más sobre el misterio de la formación de planetas.

El astrónomo Luca Ricci (Instituto de Tecnología de California) dirigió un equipo internacional que publicó recientemente resultados derivados de las observaciones de la enana marrón Rho-Oph 102. Observaron la estrella fallida utilizando la potencia combinada de 15 a 16 antenas de radio, parte del Atacama Large Matriz milimétrica / submilimétrica (ALMA). Ubicado en lo alto del desierto chileno, las antenas de ALMA serán el número 66 cuando el telescopio termine de construirse en 2013. Pero la colección de antenas de 7 y 12 metros ya constituye uno de los telescopios más sensibles del mundo. ALMA ha realizado observaciones científicas desde finales de 2011.

La enana marrón llama a la región de formación de estrellas Rho Ophiuchi su hogar. Las retículas marcan la ubicación de Rho-Oph 102 & # 039s.

ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / DSS2 / D. Martin


Fallo de formación

Las enanas marrones comienzan como sus hermanos de la secuencia principal. Una nube de polvo y gas colapsa, la gravedad apila los componentes con fuerza y ​​forma una protoestrella joven en su centro.

Para las estrellas de la secuencia principal, la gravedad empuja hacia adentro hasta que se inicia la fusión de hidrógeno en su núcleo. Pero las enanas marrones nunca alcanzan esta etapa crucial. En cambio, antes de que las temperaturas se eleven lo suficiente como para que comience la fusión del hidrógeno, el material compacto alcanza un estado estable y se convierte en una enana marrón.

"Las enanas marrones son el eslabón perdido entre los planetas gigantes gaseosos como Júpiter y las pequeñas estrellas como las enanas rojas", dijo Ian McLean, astrónomo de la Universidad de California en Los Ángeles, en un comunicado.


Transmisión de radio de una enana marrón

Por: Govert Schilling 11 de noviembre de 2020 0

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El descubrimiento por radio de una enana marrón es prometedor para futuras detecciones de exoplanetas.

Impresión artística de la fría enana marrón BDR J1750 + 3809. Los bucles azules representan las líneas del campo magnético. Las partículas cargadas que se mueven a lo largo de estas líneas emiten ondas de radio que LOFAR detectó. Algunas partículas eventualmente llegan a los polos y generan auroras similares a las auroras boreales en la Tierra.
ASTRON / Danielle Futselaar

Por primera vez, los astrónomos han encontrado una enana marrón fría con un radiotelescopio. El descubrimiento sugiere que los estudios de radio futuros pueden incluso revelar exoplanetas emisores de radio que son demasiado fríos para detectarlos por cualquier otro medio. "Es un resultado muy emocionante", dice David Charbonneau (Centro de Astrofísica, Harvard y Smithsonian).

Los electrones que giran en espiral en el campo magnético de la enana marrón producen la emisión de radio que vemos. Según el líder del estudio Harish Vedantham (Instituto ASTRON de Radioastronomía de los Países Bajos), las ondas de radio son una forma de radiación de sincrotrón de baja energía. “Lo más probable es que los mismos electrones también produzcan auroras en la atmósfera de la estrella enana”, dice.

Las enanas marrones emisoras de radio no son sorprendentes por sí mismas: las ondas de radio de una enana marrón conocida se detectaron por primera vez en 2001. Y en 2012, Matthew Route y Aleksander Wolszczan (ambos en Penn State) detectaron emisiones de radio de una fría "enana de metano". ”Que tiene una temperatura superficial de solo 900 grados por encima del cero absoluto. Sin embargo, ese enano había sido encontrado por primera vez por su brillo infrarrojo en el Two Micron All-Sky Survey (2MASS), por lo que los astrónomos sabían dónde apuntar su antena parabólica.

Pero hasta ahora, los astrónomos nunca han detectado enanas marrones únicamente por su emisión de radio. Ahora, el estudio del cielo de dos metros de Low-Frequency Array (LOFAR) ha detectado el nuevo objeto, denominado BDR 1750 + 380, en la constelación de Hércules, basándose únicamente en sus ondas de radio fuertemente polarizadas.

LOFAR es una red internacional de más de 100.000 antenas simples, con su núcleo en los Países Bajos. Debido a las bajas frecuencias que detecta, la matriz es sensible a las emisiones de las enanas marrones y tal vez incluso a los planetas con campos magnéticos relativamente pequeños.

Vedantham y sus colegas utilizaron el telescopio Gemini North y la instalación del telescopio infrarrojo de la NASA, ambos en Mauna Kea, Hawai‘i, para confirmar que su fuente de radio es una auténtica enana de metano con tipo espectral. T6.5 a una distancia de poco más de 200 años luz. Su campo magnético es de al menos 25 Gauss de fuerza, comparable a los campos magnéticos de escala planetaria. El descubrimiento aparece el 10 de noviembre. Cartas de revistas astrofísicas.

“Es esencial que la existencia de la enana marrón haya sido confirmada por observaciones infrarrojas”, comenta Charbonneau. "Una señal de radio por sí sola ciertamente no sería suficiente". Wolszczan está de acuerdo. “La detección por radio no te dice nada sobre el tipo espectral del objeto, aunque obtienes su campo magnético y, posiblemente, su período de rotación, si la emisión detectada es periódica”, dice.

Los autores creen que hay más en la tienda. “Con LOFAR, queremos descender por la escala de masas hasta llegar a planetas similares a Júpiter que son demasiado débiles para haber sido encontrados en estudios infrarrojos existentes”, dice el co-descubridor Joe Callingham (Observatorio de Leiden). Le ha otorgado a la enana marrón el nombre de Elegast, en honor a un espíritu parecido a un enano en un poema holandés medio del siglo XII.

"Estoy particularmente emocionado cada vez que se desarrolla un nuevo método para estudiar exoplanetas, ya que cada método ofrece información única", dice Charbonneau. "Seguiré de cerca este proyecto para ver si esta detección es seguida por otras".


La enana marrón más fría jamás observada: cerrando la brecha entre estrellas y planetas

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto la estrella enana marrón más fría jamás observada. Este hallazgo, que se publicará en Astronomy & amp Astrophysics, es un nuevo paso para llenar la brecha entre estrellas y planetas.

Un equipo internacional [1] dirigido por astrónomos franceses y canadienses acaba de descubrir la enana marrón más fría jamás observada. Sus resultados pronto se publicarán en Astronomy & amp Astrophysics. Este nuevo hallazgo fue posible gracias al desempeño de los telescopios en todo el mundo [2]: Canadá Francia Telescopio de Hawái (CFHT) y Telescopio Gemini Norte, ambos ubicados en Hawái, y el ESO / NTT ubicado en Chile.

La enana marrón se llama CFBDS J005910.83-011401.3 (a continuación se llamará CFBDS0059). Su temperatura es de unos 350 ° C y su masa de unas 15-30 veces la masa de Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar [3]. Ubicado a unos 40 años luz de nuestro sistema solar, es un objeto aislado, lo que significa que no orbita a otra estrella.

Las enanas marrones son cuerpos intermedios entre las estrellas y los planetas gigantes (como Júpiter). La masa de las enanas marrones suele ser inferior a 70 masas de Júpiter. Debido a su baja masa, su temperatura central no es lo suficientemente alta para mantener las reacciones de fusión termonuclear durante mucho tiempo. A diferencia de una estrella como nuestro Sol, que pasa la mayor parte de su vida quemando hidrógeno y, por lo tanto, mantiene una temperatura interna constante, una enana marrón pasa su vida enfriándose cada vez más después de su formación.

Las primeras enanas marrones se detectaron en 1995. Desde entonces, se ha descubierto que este tipo de objeto estelar comparte propiedades comunes con los planetas gigantes, aunque siguen existiendo diferencias. Por ejemplo, se detectaron nubes de polvo y aerosoles, así como grandes cantidades de metano, en su atmósfera (para las más frías), al igual que en la atmósfera de Júpiter y Saturno. Sin embargo, aún existían dos diferencias importantes. En las atmósferas de la enana marrón, el agua siempre está en estado gaseoso, mientras que en los planetas gigantes se condensa en hielo de agua y nunca se ha detectado amoníaco en los espectros del infrarrojo cercano de la enana marrón, mientras que es un componente importante de la atmósfera de Júpiter. CFBDS0059, la enana marrón recién descubierta, se parece mucho más a un planeta gigante que a las clases conocidas de enanas marrones, tanto por su baja temperatura como por la presencia de amoníaco.

Hasta la fecha, se han conocido dos clases de enanas marrones: las enanas L (temperatura de 1200-2000 & degC), que tienen nubes de polvo y aerosoles en su atmósfera alta y las enanas T (temperatura inferior a 1200 & degC), que tienen una temperatura muy diferente. espectro debido a la formación de metano en sus atmósferas. Debido a que contiene amoníaco y tiene una temperatura mucho más baja que las enanas L y T, CFBDS0059 podría ser el prototipo de una nueva clase de enanas marrones que se llamarán enanas Y. Esta nueva clase se convertiría entonces en el eslabón perdido en la secuencia de las estrellas más calientes a los planetas gigantes de menos de -100 ° C, al llenar el espacio que ahora queda en el rango medio.

Este descubrimiento también tiene importantes implicaciones en el estudio de los planetas extrasolares. La atmósfera de las enanas marrones se parece mucho a la de los planetas gigantes, por lo que se utilizan los mismos modelos para reproducir sus condiciones físicas. Este modelo debe contrastarse con las observaciones. Observar las atmósferas de los planetas extrasolares es realmente muy difícil porque la luz de los planetas está incrustada en la luz mucho más fuerte de sus estrellas madres. Debido a que las enanas marrones son cuerpos aislados, son mucho más fáciles de observar. Por lo tanto, buscar enanas marrones con una temperatura cercana a la de los planetas gigantes ayudará a probar los modelos de atmósferas de planetas extrasolares.

[1] El equipo de astrónomos incluye a P. Delorme, X. Delfosse (Observatoire de Grenoble, Francia), L. Albert (CFHT, Hawaii), E. Artigau (Observatorio Gemini, Chile), T. Forveille (Obs. Grenoble / Francia, IfA / Hawaii), C. Reyl & eacute (Observatoire de Besan & ccedilon, Francia), F. Allard, AC Robin (CRAL, Lyon, Francia), D. Homeier (G & oumlttingen, Alemania), CJ Willott (Universidad de Ottawa, Canadá) , MC Liu, TJ Dupuy (IfA, Hawái).

[2] CFBDS0059 se descubrió en el marco de la encuesta de enanas marrones Canadá-Francia. El objeto fue identificado por primera vez en imágenes de la cámara de campo amplio Megacam instalada en el CFHT (Telescopio Canadá Francia Hawai). Luego se obtuvieron imágenes infrarrojas con el telescopio NTT (La Silla, ESO, Chile) y confirmaron la baja temperatura del objeto. Finalmente, el espectro que muestra la presencia de amoníaco se obtuvo utilizando el Telescopio Gemini North (Hawaii).

[3] La masa de Júpiter es aproximadamente 300 veces la masa de la Tierra y aproximadamente 1 / 1000e de la masa del Sol.

Referencia: CFBDS J005910.90-011401.3: ¿alcanzando la transición de la enana marrón T-Y? por P. Delorme, X. Delfosse, L. Albert, E. Artigau, T. Forveille, C. Reyl & eacute, F. Allard, D. Homeier, A. C. Robin, C.J. Willott, M. C. Liu y T. J. Dupuy. Astronomía y astrofísica, 2007, 473, p. 511. Artículo completo disponible en formato PDF.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Astronomía y astrofísica. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


Estrellas fallidas: enanas marrones

Los astrónomos se dieron cuenta hace décadas de que el proceso de formación de estrellas no siempre produce una estrella. Para que un objeto se convierta en estrella, debe alcanzar el equilibrio hidrostático generando energía a través de la fusión nuclear en su núcleo. ¿Todos los núcleos protoestelares eventualmente se calientan lo suficiente como para encender la fusión nuclear? La respuesta es no.

Con frecuencia se nos recordará que la propiedad más importante para las estrellas es su masa. Dentro de las GMC, los cúmulos que forman estrellas tienen un rango de masas, y las estrellas que eventualmente se forman pueden ser tan grandes como 100 veces la masa del Sol o tan pequeñas como 1/10 de la masa del Sol. Si una protoestrella tiene menos de aproximadamente el 8% de la masa del Sol (aproximadamente 80 veces la masa del planeta Júpiter), la temperatura en el núcleo nunca alcanzará un punto lo suficientemente alto como para que comience la cadena protón-protón. Objetos como este pueden considerarse estrellas fallidas ya que nunca logran una fusión nuclear estable en su núcleo. Por lo general, se les conoce como enanas marrones.

Recuerde que incluso antes de que una protoestrella comience a fusionarse, está emitiendo luz. Esto sucede porque la contracción gravitacional genera energía térmica dentro del objeto. Entonces, las enanas marrones emiten algo de luz, sin embargo son frías, por lo que el pico de su espectro está en el infrarrojo. Son extremadamente débiles, lo que los hace difíciles de detectar con todos los telescopios excepto con los más sensibles. Es posible que haya visto en algunas de las imágenes o sitios web externos vinculados en páginas anteriores que la lista estándar de tipos espectrales (OBAFGKM) ocasionalmente incluye algunos tipos espectrales adicionales. Hoy en día, el conjunto de tipos espectrales estelares más utilizado es OBAFGKMLT, y las dos últimas clases, L y T, son los tipos espectrales de enanas marrones.

La observación directa de las enanas marrones es un área de estudio relativamente joven en astronomía. El objeto que se considera la primera enana marrón detectada es Gliese 229B, y el comunicado de prensa de Hubblesite proporciona una excelente descripción general de ese descubrimiento. Más recientemente, los astrónomos, incluido el profesor Kevin Luhman de Penn State, han encontrado muchos más objetos que clasifican como enanas marrones, pero estos objetos débiles, pequeños y de baja masa siguen siendo difíciles de detectar.

¿Querer aprender más?

Hay muchos descubrimientos emocionantes de enanas marrones que han aparecido en las noticias últimamente, pero aquí hay tres de Kevin Luhman de Penn State que tal vez desee leer:


¿Son las enanas marrones estrellas fallidas o superplanetas?

Las enanas marrones llenan el "espacio" entre las estrellas y los planetas mucho más pequeños, dos tipos muy diferentes de objetos astronómicos. Pero aún no se ha explicado por completo cómo se originan. Los astrónomos de la Universidad de Heidelberg ahora pueden responder a esa pregunta. Descubrieron que la estrella & nu Ophiuchi en la Vía Láctea está siendo orbitada por dos enanas marrones, que con toda probabilidad se formaron junto con la estrella a partir de un disco de gas y polvo, tal como lo hacen los planetas. Los resultados de la investigación se publicaron en Astronomía y astrofísica.

Las enanas marrones orbitan una estrella o viajan aisladas en la vasta extensión de la Vía Láctea. Su masa, son al menos 13 veces más pesados ​​que el planeta Júpiter, es suficiente para generar, al menos temporalmente, energía en su núcleo a través de la fusión nuclear. Sin embargo, no son lo suficientemente masivos como para encender hidrógeno en sus núcleos y, por lo tanto, crear su propia luz. El calor que continúan irradiando después de la formación es la forma en que los astrónomos pueden localizarlos. Se estima que hasta 100 mil millones de enanas marrones tienen su hogar en la Vía Láctea. Sin embargo, no está claro cómo se forman, si son estrellas "fallidas" o posiblemente incluso superplanetas.

Los recientes descubrimientos realizados en el Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg (ZAH) podrían proporcionar una respuesta. El Prof. Dr. Andreas Quirrenbach y su equipo en el Observatorio Estatal K & oumlnigstuhl de la ZAH analizaron las variaciones en la velocidad radial de la estrella & nu Ophiuchi. Usando telescopios en los Estados Unidos y Japón, los astrónomos de Heidelberg y otros midieron la velocidad de la estrella durante 11 años. La estrella tiene una masa ligeramente mayor que dos veces y media la del Sol, y se encuentra aproximadamente a 150 años luz de la Tierra en la constelación de Ophiuchus.

El equipo de Heidelberg notó un cierto patrón en las mediciones, similar a los causados ​​por planetas en órbita o estrellas binarias, que generalmente no es nada fuera de lo común. Pero en este caso, el análisis en profundidad de los datos reveló algo extraordinario: aparentemente, & nu Ophiuchi está siendo orbitado por dos enanas marrones con un período orbital de aproximadamente 530 y 3,185 días, lo que las coloca en una configuración resonante de 6: 1. Entonces, la enana marrón más cercana a & nu Ophiuchi orbita su estrella exactamente seis veces mientras que la otra enana marrón más distante completa solo una órbita.

Este descubrimiento arroja una luz completamente nueva sobre la evolución de las enanas marrones. ¿Se desarrollan exclusivamente como estrellas normales en las nubes interestelares, o también pueden formarse en el llamado disco protoplanetario de gas y polvo que rodea a la estrella madre en la fase inicial de su formación? "La resonancia 6: 1 es una fuerte indicación para este último escenario", explica el profesor Quirrenbach. "Sólo entonces podrían las órbitas de las enanas marrones recién desarrolladas ajustarse a una resonancia estable durante millones de años".

Eso es lo que sugieren los extensos análisis dinámicos para posibles configuraciones del sistema & nu Ophiuchi, informa el investigador. Este sistema superplanetario es el primero de su tipo, así como el primer signo seguro de que se pueden formar enanas marrones en un disco protoplanetario, destaca el profesor Quirrenbach. El investigador y su equipo esperan otros descubrimientos similares que algún día les permitan aclarar cuántas de las estrellas "fallidas" son en realidad hermanos más masivos de Júpiter y Saturno.


Astrónomos de UCLA obtienen & quot; huellas dactilares moleculares & quot para celestes & quot; enanos marrones & quot; eslabón perdido entre estrellas y planetas

Instrumento NIRSPEC en la plataforma Nasmyth del telescopio Keck II de 10 m.

Las escurridizas enanas marrones, el eslabón perdido entre los planetas gigantes gaseosos como Júpiter y las estrellas pequeñas de baja masa, ahora han sido & # 8220 huellas dactilares & # 8221 por el profesor de astronomía de UCLA Ian S. McLean y sus colegas, utilizando el telescopio Keck II en el W.M. Observatorio Keck en Hawaii.

McLean y su equipo de investigación publicarán el análisis espectral del infrarrojo cercano más sistemático y completo de más de 50 enanas marrones en la edición del 10 de octubre de Astrophysical Journal, la principal revista en astronomía, publicada por la American Astronomical Society.

& # 8220Los espectros infrarrojos de las enanas marrones revelan sus huellas dactilares atómicas y moleculares & # 8221, dijo McLean. & # 8220Cada clase de enanas marrones tiene una huella digital única. Hemos tomado los espectros de más de 50 de ellos, que revelan sus propiedades físicas y químicas. & # 8221

Las enanas marrones son estrellas fallidas del tamaño de Júpiter, con una masa mucho mayor, pero no lo suficientemente grande como para convertirse en estrellas. Al igual que el sol y Júpiter, están compuestos principalmente de gas hidrógeno, tal vez con cinturones de nubes arremolinadas. A diferencia del sol, no tienen una fuente de energía interna y casi no emiten luz visible. Las enanas marrones se forman junto con las estrellas por la contracción de gases y polvo en el medio interestelar, dijo McLean. La primera enana marrón no se descubrió hasta 1995, pero McLean sospecha que la galaxia está repleta de ellas.

& # 8220Las enanas marrones son tan esquivas, tan difíciles de encontrar, & # 8221 McLean. & # 8220Se pueden detectar mejor en el infrarrojo, e incluso dentro del infrarrojo, son muy difíciles de detectar & # 8221 McLean. & # 8220 Detectamos el brillo de calor de estos objetos débiles en el infrarrojo. Por lo general, tienen que estar relativamente cerca, dentro de los 100 años luz, para que podamos detectar la firma de calor. & # 8221

McLean y sus colegas lo hacen utilizando un sofisticado instrumento que McLean diseñó y construyó en UCLA con otros astrónomos de UCLA y UC Berkeley. El instrumento, adjunto al W.M. El telescopio Keck II de 10 metros del Observatorio Keck en lo alto de Mauna Kea en Hawaii & # 8211 el telescopio óptico e infrarrojo más grande del mundo & # 8211 se llama NIRSPEC. Tiene seis pies de alto, pesa una tonelada y contiene el espectrómetro infrarrojo más poderoso del mundo.

& # 8220 Esta es la primera vez que se presenta sistemáticamente una gran cantidad de datos espectrales de alta calidad en el infrarrojo, donde las enanas marrones emiten la mayor parte de su luz, & # 8221, dijo Davy Kirkpatrick, científico de planta del Centro de Análisis y Procesamiento de Infrarrojos de Caltech financiado por la NASA . & # 8220 Aproximadamente el dos por ciento de las enanas marrones cerca del sol son bichos raros, y estamos comenzando a ser capaces de identificarlos y comprender qué los hace diferentes. Además, se ha informado de muchas enanas marrones de diferentes maneras, y ahora las presentamos de una manera consistente que se convertirá en una referencia estándar para el futuro. & # 8221

McLean construyó la primera cámara infrarroja del mundo para un amplio uso por parte de los astrónomos en 1986 y, desde entonces, ha construido seis cámaras y espectrómetros infrarrojos cada vez más sofisticados. (Un espectrómetro divide la luz en los colores que la componen).

& # 8220La calidad de los espectros infrarrojos ha mejorado drásticamente durante la última década & # 8221, dijo.

Los detectores de los espectrómetros de McLean, como NIRSPEC, tienen más de 250 veces más elementos de imagen que en la década de 1980.

& # 8220 El espectro revela lo que está presente y lo que falta, & # 8221 McLean. & # 8220 Lo que falta en la luz nos dice que algo en la atmósfera de la enana marrón ha absorbido la luz.

& # 8220Cuando estudiamos por primera vez los espectros de las enanas marrones, eran peculiares & # 8211 como ninguna estrella que hayamos visto antes. La razón por la que vimos falta de luz en los espectros de las enanas marrones más frías es la presencia de metano en la atmósfera, que también vemos en los gigantes gaseosos exteriores del sistema solar: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno.

& # 8220 También vemos evidencia de agua en forma de vapor sobrecalentado, que no vemos en ninguna estrella normal como el sol. El sol está demasiado caliente para tener moléculas de agua. El metano y el agua esculpen el espectro infrarrojo de una manera muy distintiva. Los espectros de las enanas marrones muestran un cambio gradual del de una estrella al de Júpiter.

& # 8220 Las enanas marrones son el eslabón perdido entre los planetas gigantes gaseosos como Júpiter y las pequeñas estrellas como las enanas rojas. & # 8221

Si existen grandes cantidades de enanas marrones, ellas & # 8220 podrían hacer una pequeña, pero significativa contribución a la materia oscura & # 8221, la llamada & # 8220 masa perdida & # 8221 en el universo, dijo McLean.

& # 8220Las enanas marrones no explicarán toda la llamada materia oscura & # 8221, dijo. & # 8220Hay masa en forma de materia ordinaria que no se tiene en cuenta porque aún no tenemos la tecnología para encontrarla. Hay enanas marrones, y tal vez pequeños agujeros negros, y débiles enanas blancas y estrellas regulares # 8211 que perdieron sus envolturas gaseosas externas dejando el núcleo quemado de estrellas viejas. Las enanas blancas, las enanas marrones, los agujeros negros y el gas representan parte de la materia oscura. El resto es presumiblemente una nueva forma de materia. & # 8221

McLean y sus colegas & # 8211 Kirkpatrick Adam Burgasser, becario postdoctoral de UCLA en el grupo de McLean y beneficiario de una beca del Hubble financiada por la NASA, el estudiante graduado de UCLA Mark McGovern y la becaria postdoctoral Lisa Prato, quienes trabajan en el grupo de McLean y ex becaria postdoctoral de UCLA Sungsoo Kim & # 8211 publicará un atlas y un análisis de los espectros infrarrojos de las enanas marrones en el Astrophysical Journal del 10 de octubre. Kirkpatrick y Burgasser fueron responsables de la mayoría de las identificaciones iniciales de las enanas marrones utilizando un estudio infrarrojo de todo el cielo llamado 2MASS. McLean elogió a los miembros de su equipo de investigación por ser & # 8220 fundamentales para el éxito & # 8221 de la investigación.

& # 8220Después de cuatro años de recopilación de datos de NIRSPEC, hemos obtenido y estudiado espectros de más de 50 enanas marrones y analizado las variaciones, & # 8221 McLean. & # 8220 Los astrónomos en el futuro podrán obtener el espectro infrarrojo de una enana marrón recién descubierta y comparar el espectro con los que hemos publicado e identificar instantáneamente qué tipo de enana marrón han encontrado. El siguiente paso es sondear regiones más distantes de la galaxia para estudiar las enanas marrones más jóvenes recién formadas. & # 8221

Su investigación, incluida NIRSPEC, fue financiada por la Asociación de California para la Investigación en Astronomía, la entidad que opera el W.M. Observatorio Keck.

Para hacer su investigación, McLean diseña y construye espectrómetros y analiza datos astrofísicos.

& # 8220La astronomía me motiva, pero también tengo que ser un poco ingeniero y físico experimental & # 8221, dijo, & # 8220 porque la tecnología es la clave para nuevos descubrimientos & # 8221.


Las enanas marrones imitan a sus grandes hermanos estelares

Por: John Bochanski 24 de mayo de 2017 1

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Dos estudios recientes sugieren que las enanas marrones, o las llamadas "estrellas fallidas", se parecen más a estrellas que a planetas.

Concepción artística de una enana marrón.
NASA / JPL-Caltech

Las enanas marrones son los más comunes de la camada estelar. Pero a pesar de que están en todas partes, su tenue resplandor los hace difíciles de observar y comprender. Dos estudios recientes arrojan luz sobre la formación de estos objetos que alguna vez fueron exóticos.

Propuesto por primera vez como una idea en la década de 1960 y finalmente descubierto en la de 1990, las enanas marrones cierran la brecha entre las estrellas más pequeñas y los planetas más grandes, sin encender nunca la fusión de hidrógeno en sus núcleos. Se enfrían con el tiempo, eliminando lentamente el calor naciente que queda de su formación como un tenue resplandor.

En las últimas dos décadas, los astrónomos han examinado cientos de estos objetos, estudiando sus propiedades y ponderando su formación. ¿Se formaron las enanas marrones como estrellas, condensándose a partir de gigantescas nubes de polvo y gas? ¿O se unieron de la misma manera que los planetas, dentro del disco alrededor de otra estrella? El debate resonó en reuniones en todo el mundo, pero gradualmente la evidencia apuntó a una versión reducida de la formación estelar.

Ahora, dos nuevos estudios emocionantes sugieren que las enanas marrones (incluida una con una masa de solo 12 veces la de Júpiter) están imitando a sus hermanos estelares más grandes de otras maneras.

El jet con forma de estrella de una enana marrón

Esta imagen muestra el chorro lanzado por una enana marrón en la periferia exterior del cúmulo sigma Ori. Trazado por la emisión de azufre ionizado individualmente, que aparece verde en la imagen, el chorro se extiende 0,7 años luz al noroeste de la enana marrón. Haga clic en la imagen para ver una versión más grande.
NOAO

Basmah Riaz (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Alemania) y sus colegas utilizaron el telescopio de Investigación Astrofísica del Sur (SOAR) para estudiar una enana marrón joven, apodada Mayrit 1701117, en el cúmulo estelar sigma Ori de 3 millones de años. Las observaciones, que se publicarán en el Diario astrofísico, mostró que la enana marrón está impulsando un chorro de material que lanza gas hasta 0,7 años luz del objeto.

A menudo se han observado chorros procedentes de estrellas jóvenes y de enanas marrones, pero los chorros de enanas marrones suelen ser mucho más pequeños que sus homólogos estelares. Este chorro, sin embargo, es el más grande jamás observado en una enana marrón. Y al igual que los chorros que vienen de estrellas más masivas, este también varía con el tiempo, su gas se aglutina a medida que fluye hacia afuera. Ese tipo de nudos indica que el gas probablemente esté alimentado por material de acumulación que cae irregularmente sobre la enana marrón.

“El chorro muestra todas las características familiares de las salidas de las estrellas. . . marca todas las casillas de manera bastante convincente ”, dice la coautora Emma Whelan (Universidad Nacional de Irlanda, Maynooth).

Disco en forma de estrella alimenta a la enana marrón infantil

Impresión artística del disco de gas y polvo alrededor del objeto planetario OTS44. Las primeras observaciones de radio indican que OTS44 se ha formado de la misma manera que una estrella joven.
Johan Olofsson (Univ. Valparaíso y MPIA)

Las estrellas jóvenes a menudo se encuentran rodeadas de discos de gas y polvo que quedan de su formación. Parte de este material del disco cae sobre la propia estrella, mientras que otras partes eventualmente forman planetas y otros objetos pequeños. Algunas enanas marrones también tienen discos de este tipo, pero hasta ahora, estos discos solo se han descubierto alrededor de enanas marrones mucho más masivas.

En otro estudio, publicado en Cartas de revistas astrofísicas y dirigido por Amelia Bayo (Universidad de Valparaíso, Chile), se centró en OST44, un objeto de masa planetaria en la región de formación estelar Chameleon. No es una enana marrón exactamente: los límites que dividen las estrellas, las enanas marrones y los planetas son difusos. Las enanas marrones contienen tradicionalmente entre 13 y 75 veces la masa de Júpiter, pero los límites exactos pueden cambiar dependiendo de la composición del objeto. Con una masa 12 veces mayor que la de Júpiter, OST44 se encuentra justo en el límite de la enana marrón del planeta. .

Bayo usó el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile para examinar el disco de gas frío alrededor de OST44, el objeto enano marrón menos masivo que alberga un disco de acreción. Con solo 2 millones de años, el objeto es un bebé en términos astronómicos y aún está creciendo, ya que el gas fluye hacia adentro desde su disco.

A partir de los datos de ALMA, Bayo y sus colegas midieron la cantidad de polvo alrededor de OST44 y encontraron que coincidía con lo esperado según las observaciones de discos alrededor de otras estrellas y enanas marrones más masivas. Así que parece que los astrónomos han captado este objeto en el acto de formarse como una estrella.

Pero estas nuevas observaciones presentan un nuevo desafío: por lo que sabemos, los métodos de formación de estrellas no deberían poder producir objetos con masa planetaria. Sin embargo, eso parece ser exactamente lo que sucedió aquí.

Para comprender cómo estos runts pueden actuar como sus hermanos estelares más grandes, produciendo chorros a gran escala y alimentándose de discos giratorios de gas, los astrónomos necesitarán más datos. Puede esperar resultados más interesantes de ALMA en este régimen, ya que estudia objetos más jóvenes y de baja masa en el futuro.


Enanas marrones y planetas - Astronomía

Una atmósfera planetaria es la capa de gas exterior de un planeta. Besides its scientific significance among the first and most accessible planetary layers observed from space, it is closely connected with planetary formation and evolution, surface and interior processes, and habitability of planets. Current theories of planetary atmospheres were primarily obtained through the studies of eight large planets, Pluto and three large moons (Io, Titan, and Triton) in the Solar System. Outside the Solar System, more than four thousand extrasolar planets (exoplanets) and two thousand brown dwarfs have been confirmed in our Galaxy, and their population is rapidly growing. The rich information from these exotic bodies offers a database to test, in a statistical sense, the fundamental theories of planetary climates. Here we review the current knowledge on atmospheres of exoplanets and brown dwarfs from recent observations and theories. This review highlights important regimes and statistical trends in an ensemble of atmospheres as an initial step towards fully characterizing diverse substellar atmospheres, that illustrates the underlying principles and critical problems. Insights are obtained through analysis of the dependence of atmospheric characteristics on basic planetary parameters. Dominant processes that influence atmospheric stability, energy transport, temperature, composition and flow pattern are discussed and elaborated with simple scaling laws. We dedicate this review to Dr. Adam P. Showman (1968-2020) in recognition of his fundamental contribution to the understanding of atmospheric dynamics on giant planets, exoplanets and brown dwarfs.