Descoberto número inovador de anãs marrons

 Ilustração de anão marrom. Crédito: NOIRLab

Anãs marrons, objetos misteriosos que atravessam a linha entre estrelas e planetas, são essenciais para nossa compreensão de populações estelares e planetárias. No entanto, apenas 40 anãs marrons puderam ser fotografadas em torno de estrelas em quase três décadas de pesquisas. Uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Open University e da Universidade de Berna fotografou diretamente quatro novas anãs marrons, graças a um novo método de pesquisa inovador.

As anãs marrons são objetos astronômicos misteriosos que preenchem a lacuna entre os planetas mais pesados e as estrelas mais leves, com uma mistura de características estelares e planetárias. Devido a essa natureza híbrida, esses objetos intrigantes são cruciais para melhorar nossa compreensão de estrelas e planetas gigantes.

As anãs marrons que orbitam uma estrela-mãe de uma distância suficiente são particularmente valiosas, pois podem ser fotografadas diretamente ? ao contrário daquelas que estão muito próximas de sua estrela e, portanto, ficam escondidas por seu brilho. Isso oferece aos cientistas uma oportunidade única de estudar os detalhes das atmosferas frias e semelhantes a planetas de anãs marrons companheiras.

No entanto, apesar dos esforços notáveis no desenvolvimento de novas tecnologias de observação e técnicas de processamento de imagem, as detecções diretas de anãs marrons companheiras de estrelas permaneceram bastante esparsas, com apenas cerca de 40 sistemas fotografados em quase três décadas de pesquisas.

Pesquisadores liderados por Mariangela Bonavita da Open University e Clémence Fontanive do Center for Space and Habitability (CSH) e do NCCR PlanetS da Universidade de Berna capturaram imagens diretas de quatro novas anãs marrons, conforme relatam em um estudo que acaba de ser publicado na revista científica revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Esta é a primeira vez que vários novos sistemas com anãs marrons companheiras em amplas separações orbitais foram anunciados ao mesmo tempo.

Método de pesquisa inovador

“Companhias anãs marrons de órbita ampla são raras para começar, e detectá-las diretamente representa enormes desafios técnicos, já que as estrelas hospedeiras cegam completamente nossos telescópios”, diz Mariangela Bonavita. A maioria das pesquisas conduzidas até agora tem direcionado cegamente estrelas aleatórias de aglomerados jovens.

“Uma abordagem alternativa para aumentar o número de deteções é observar apenas estrelas que apresentem indicações de um objeto adicional no seu sistema,” explica Clémence Fontanive. Por exemplo, a maneira como uma estrela se move sob o puxão gravitacional de uma companheira pode ser um indicador da existência dessa companheira, seja uma estrela, um planeta ou algo intermediário.

“Desenvolvemos a ferramenta COPAINS que prevê os tipos de companheiros que podem ser responsáveis por anomalias observadas em movimentos estelares”, continua Clémence Fontanive. Aplicando a ferramenta COPAINS, a equipe de pesquisa selecionou cuidadosamente 25 estrelas próximas que pareciam promissoras para a detecção direta de companheiros ocultos de baixa massa com base em dados da espaçonave Gaia da Agência Espacial Européia (ESA). Usando então o localizador de planetas SPHERE no Very Large Telescope no Chile para observar essas estrelas, eles detectaram com sucesso dez novas companheiras com órbitas que vão desde a de Júpiter até a de Plutão, incluindo cinco estrelas de baixa massa, uma anã branca (uma denso remanescente estelar) e quatro notáveis novas anãs marrons.

Grande aumento na taxa de detecção

“Essas descobertas aumentam significativamente o número de anãs marrons conhecidas que orbitam estrelas a grandes distâncias, com um grande aumento na taxa de detecção em comparação com qualquer pesquisa de imagem anterior”, explica Mariangela Bonavita. Embora por enquanto essa abordagem seja principalmente limitada a assinaturas de anãs marrons e companheiras estelares, as fases futuras da missão Gaia levarão esses métodos a massas mais baixas e permitirão a descoberta de novos exoplanetas gigantes. Clémence Fontanive acrescenta: “Além de ter tantas novas descobertas de uma só vez, nosso programa também demonstra o poder dessas estratégias de busca”.

“Este resultado só foi possível porque acreditamos que, ao combinar instalações espaciais e terrestres para fazer imagens diretas de exoplanetas, o todo é maior que a soma de suas partes. Esperamos que este seja o início de uma nova era de sinergia entre diferentes instrumentos e métodos de detecção”, conclui Mariangela Bonavita.

Fonte: phys.org