Un par de objetos planetarios solitarios que nacen como estrellas

La composición del artista de dos enanas marrones, Oph 98B en pur da en el frente y Oph 98A en rojo en el fondo. Oph 98A es más pesado y, por lo tanto, más brillante y más caliente en ambos. Los dos objetos están rodeados por una nube atómica envolvente. Crédito: Universidad de Berna / Thibaut Roger

Un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Berna ha descubierto un sistema binario exótico que consta de dos objetos jóvenes parecidos a planetas que orbitan a distancias muy grandes entre sí. Aunque estos objetos son similares a exoplanetas gigantes, se forman de la misma forma que las estrellas, lo que demuestra que los mecanismos que conducen a la formación de estrellas pueden producir mundos rebeldes en sistemas extraordinarios que han perdido el sol.


El proceso de formación de estrellas a veces crea misteriosos objetos celestes. Enanas marrones, Son más pequeños y más fríos EstrellasY en los casos más extremos masa y temperaturas hasta exoplanetas. Al igual que las estrellas, las enanas marrones a menudo deambulan solas en el espacio, pero también se pueden encontrar en sistemas binarios, donde dos enanas marrones orbitan entre sí y viajan juntas en una galaxia.

Los investigadores dirigidos por Clemens Fontaniev del Centro para el Espacio y el Hábitat (CSH) y NCCR Planets han descubierto un interesante sistema binario sin estrellas de enanas marrones. El sistema CFHTWIR-Oph 98 (o Oph 98 para abreviar) consta de dos objetos de baja masa Oph 98 A y Oph 98 B. Se encuentra a 450 años luz de la Tierra en la constelación de Ophiuchus. Los investigadores se sorprendieron al encontrar que 98A y B, que corresponden a una distancia de 5 veces la distancia entre Plutón y el Sol y 200 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, orbitan a una distancia mucho mayor entre sí. El estudio se acaba de publicar Las cartas del diario astrofísico.

Partición muy pequeña y muy grande

El par es un raro ejemplo de dos objetos similares a los planetas gigantes gigantes extrasolares que orbitan entre sí sin una estrella madre. La parte más masiva, de 98A, es una joven enana marrón con una masa 15 veces mayor que la de Júpiter, que limita con la separación de las enanas marrones de los planetas. Su compañero, Oph 98 B, pesa 8 veces más que Júpiter.

Componentes de Sistemas binarios Están unidos por un vínculo invisible llamado fuerza de unión gravitacional y este vínculo se fortalece cuando los objetos se vuelven más pesados ​​o más cercanos entre sí. Con muy poca masa y una división muy grande, el Off 98 tiene la fuerza de unión más débil de cualquier sistema binario conocido hasta ahora.

Gracias por el descubrimiento de datos de Hubble

Clemens Fontaniev y sus colegas descubrieron un compañero fuera del 98 usando imágenes del Telescopio Espacial Hubble. Fontaniev dice: “Las enanas marrones de baja masa son muy frías y emiten muy poca luz sólo a través de la radiación térmica infrarroja. Este resplandor caliente es muy espeso y rojo, y las enanas marrones sólo son visibles en luz infrarroja”. Además, la asociación estelar de binario, ofophychus, está incrustada en una nube densa y polvorienta que dispersa la luz visible. “Las observaciones infrarrojas son la única forma de ver a través de esta suciedad”, explicó el investigador principal. “Encontrar un sistema como el Off 98 requiere una cámara con una resolución mucho más alta porque el ángulo que separa el Off 98A y el pico es mil veces menor que el tamaño de la luna en el cielo”, añade. El telescopio espacial Hubble es uno de los pocos telescopios capaces de observar objetos tan oscuros como enanas marrones y resolver ángulos tan agudos.

Debido a que las enanas marrones son lo suficientemente frías, se forma vapor de agua en su atmósfera, creando propiedades prominentes en el infrarrojo, que se utilizan comúnmente para identificar las enanas marrones. Sin embargo, estas firmas de agua no se detectan fácilmente desde la superficie de la Tierra. Hubble sobre la atmósfera en un espacio vacío permite la presencia de vapor de agua en los objetos celestes. Fontaniev explica: “Ambos objetos parecían muy rojos y mostraban claros signos de moléculas de agua.

El equipo también encontró imágenes de aspecto binario recolectadas con el Telescopio Canadá-Francia-Hawai (CFHT) en Hawai hace 14 años. “Este verano observamos este sistema nuevamente desde el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido. Con estos datos, pudimos confirmar que Oph 98 A y B se mueven en el cielo a lo largo del tiempo, en comparación con otras estrellas. .

Resultado típico de la formación estelar

El sistema binario Oph 98 se formó hace 3 millones de años en el cercano vivero estelar de Ophius, que se convirtió en un recién nacido en escalas de tiempo celestes. La edad del sistema es mucho menor que el tiempo normal requerido para construir los planetas. Las enanas marrones, como Oph 98 A, se forman como estrellas. Aunque el Oph 98 B tiene el tamaño adecuado para un planeta, el anfitrión Oph 98 A es tan grande que puede almacenar materiales lo suficientemente grandes como para construir un planeta tan grande. “De 98b, como su anfitrión, debe estar formado por los mismos mecanismos que producen las estrellas, y los procesos que crean estrellas binarias funcionan en versiones reducidas hasta la masa de estos planetas”, comentó Clemens.

Con el descubrimiento de dos mundos similares a planetas, productos ya extraordinarios unidos entre sí en una configuración tan tremenda ”, como explica Fontaniev,“ realmente estamos viendo un producto muy raro de procesos de formación estelar. ”


Se captura una imagen en vivo de la enana marrón recién descubierta


Más información:
Clemens Fontaniev y col. Amplia adición de masa planetaria a la joven enana marrón de baja masa en Ophiuchus, arxiv.org/abs/2011.08871 Aceptado para publicación en Las cartas del diario astrofísico, DOI: 10.3847 / 2041-8213 / abcaf8

Los que proporcionan
Universidad de Berna

Base: Estrellas nacidas como planetas solitarios (2020, 16 de diciembre) Obtenido del 16 de diciembre de 2020 en https://phys.org/news/2020-12-pair-lonely-planet-like-born-stars.html

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