O par de anãs castanhas com a maior separação uma da outra

 Impressão de artista de um sistema binário composto por duas anãs castanhas como CWISE J014611.20-050850.0AB. Crédito: William Pendrill

Uma equipe de astrónomos descobriu um raro par de anãs castanhas que tem a mais ampla separação de qualquer sistema binário de anãs castanhas encontrado até à data. Devido ao seu pequeno tamanho, os sistemas binários de anãs castanhas são normalmente muito íntimos," disse Emma Softich, estudante de astrofísica na Universidade Estatal do Arizona e autora principal do estudo. "Encontrar um par tão amplamente separado é muito excitante." 

A força gravitacional entre um par de anãs castanhas é inferior à de um par de estrelas com a mesma separação, pelo que os binários largos de anãs castanhas são mais suscetíveis de se separarem com o tempo, tornando este par de anãs castanhas um achado excecional. 

O estudo, que se baseia em observações do Cool Star Lab da Universidade da Califórnia em San Diego, realizadas com o Observatório W. M. Keck em Maunakea, Hawaii, foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. 

Usando o instrumento NIRES (Near-Infrared Echellette Spectrometer) do Observatório Keck, membros da mesma instituição, incluindo o professor de Física Adam Burgasser e os estudantes Christian Aganze e Dino Hsu, obtiveram espectros infravermelhos do sistema binário, chamado CWISE J014611.20-050850.0AB. Os dados revelaram que as duas anãs castanhas se encontram separadas por cerca de 19,3 mil milhões de quilómetros, ou mais de três vezes a distância de Plutão ao Sol. Esta distância confirma que o invulgar par de anãs castanhas bate o recorde de maior separação entre uma e outra. 

Imagens pelo WISE (esquerda) e pelo DES (direita) imagens de CWISE J0146-0508AB. Na imagem de menor resolução (WISE), o par é misturado numa única fonte, enquanto dois objetos distintos são visíveis na imagem de maior resolução (DES). A tonalidade avermelhada de ambos os objetos na imagem DES mostra que emitem grande parte da sua luz no infravermelho, uma característica típica das anãs castanhas. Crédito: WISE/DES/Softich et al.

"A sensibilidade excecional do Keck no infravermelho com este instrumento foi fundamental para as nossas medições", disse o coautor Burgasser, que lidera o Cool Star Lab. "A anã castanha secundária é excecionalmente fraca, mas com o Keck conseguimos obter dados espectrais suficientemente bons para classificar ambas as fontes e assim identificá-las como membros de uma classe rara de anãs azuis de classe L". 

"Sistemas largos e de baixa massa como CWISE J014611.20-050850.0AB são normalmente perturbados no início das suas vidas, por isso o facto de este ter sobrevivido até agora é bastante notável," disse o coautor Adam Schneider do Observatório Naval dos EUA, Estação de Flagstaff e da Universidade George Mason. 

As anãs castanhas são objetos celestes mais pequenos do que uma estrela normal. Estes objetos não são massivos o suficiente para sustentar a fusão nuclear e brilharem como estrelas normais, mas são suficientemente quentes para irradiar energia. 

O WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA descobriu muitas anãs castanhas através do projeto de ciência cidadã Backyard Worlds: Planet 9, que solicita ajuda do público para procurar no banco de dados de imagens WISE anãs castanhas e estrelas de baixa massa, algumas das vizinhas mais próximas do Sol. Para este estudo, os investigadores analisaram imagens das descobertas do Backyard Worlds, onde as anãs castanhas companheiras podem ter sido ignoradas. Ao fazê-lo, descobriram o raro sistema binário CWISE J014611.20-050850.0AB composto por duas anãs castanhas. 

Softich estudou cerca de 3000 anãs castanhas do projeto Backyard Worlds, uma a uma, e comparou as imagens do WISE com imagens de outros levantamentos à procura de evidências de companheiras de anãs castanhas. A equipa então utilizou dados do DES (Dark Energy Survey) para confirmar que se tratava, de facto, de um par de anãs castanhas. 

Utilizaram então o NIRES do Observatório Keck para confirmar que as anãs castanhas têm tipos espectrais L4 e L8, e que estão a uma distância estimada de aproximadamente 40 parsecs, ou 130,4 anos-luz da Terra, com uma separação de 129 unidades astronómicas, ou 129 vezes a distância entre o Sol e a Terra. 

A equipa espera que esta descoberta dê aos astrónomos a oportunidade de estudar sistemas binários de anãs castanhas e de desenvolver modelos e procedimentos que ajudem a reconhecer mais destes sistemas no futuro. 

"Os sistemas binários são utilizados para calibrar muitas relações em astronomia e este par de anãs castanhas recentemente descoberto apresentará um importante teste dos modelos de formação e evolução das anãs castanhas," disse a coautora Jennifer Patience, orientadora de Softich na Universidade Estatal do Arizona. 

Fonte: Astronomia OnLine