Primeiro sistema binário de anã marrom Y descoberto

Imagens James Webb/NIRCam mostrando as imagens alinhadas e dimensionadas do alvo W0336 em cada filtro observado. O norte está para cima e o leste está à esquerda nas imagens. Crédito: Calissendorf et al, 2023 

Imagens James Webb/NIRCam mostrando as imagens alinhadas e dimensionadas do alvo W0336 em cada filtro observado. O norte está para cima e o leste está à esquerda nas imagens. Crédito: Calissendorf et al, 2023

Usando a câmera de infravermelho próximo (NIRCam) a bordo do Telescópio Espacial James Webb (James Webb), uma equipe internacional de astrônomos descobriu o primeiro sistema binário conhecido composto por duas anãs marrons do tipo Y. A descoberta foi relatada em um trabalho de pesquisa publicado em 29 de março no repositório de pré-impressão arXiv.

Anãs marrons são objetos subestelares intermediários entre planetas e estrelas com massas abaixo do limite de queima de hidrogênio – cerca de 80 massas de Júpiter. Uma subclasse de anãs marrons (com temperaturas efetivas inferiores a 500 K) é conhecida como anãs Y e representa os objetos subestelares mais frios e menos luminosos até agora detectados.

WISE J033605.05-014350.4 (ou W0336 para abreviar) é uma anã marrom próxima do tipo espectral Y0 detectada em 2012 com o Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA. O objeto está localizado a cerca de 32,7 anos-luz de distância na constelação de Eridanus e tem uma temperatura efetiva de cerca de 460 K.

Agora, novas observações conduzidas por um grupo de astrônomos liderados por Per Calissendorf, da Universidade de Michigan em Ann Arbor, revelaram a presença de um objeto companheiro de W0336. A anã marrom foi observada em setembro de 2022 como parte de um programa James Webb Cycle 1 GO – um levantamento de anãs de 20 anos.

“Relatamos a descoberta do primeiro sistema binário de anã marrom com um primário de anã Y, WISE J033605.05-014350.4, observado com NIRCam no James Webb com os filtros F150W e F480M. Empregamos um modelo binário de função de dispersão de ponto empírico para identificar o companheiro , localizado em uma separação projetada de 0.”084, ângulo de posição de 295 graus e com contraste de 2,8 e 1,8 magnitudes em F150W e F480M, respectivamente”, escreveram os pesquisadores no artigo.

As observações detectaram um companheiro fraco para W0336, a uma separação física de aproximadamente 0,97 UA dele. O objeto recém-descoberto tem uma massa entre cinco e 11,5 massas de Júpiter, e sua temperatura efetiva é estimada em 325 K. Portanto, o companheiro foi classificado como uma anã marrom do tipo Y.

Estima-se que a anã marrom primária tenha entre 8,5 e 18 vezes mais massa que Júpiter, enquanto sua temperatura efetiva é de cerca de 415 K. O sistema tem um período orbital de sete anos e sua idade é considerada de 1 a 3 bilhões de anos. No entanto, os modelos evolutivos sugerem que o binário W0336 pode ter mais de 5 bilhões de anos.

Os pesquisadores notaram que W0336 é um sistema fortemente ligado com uma relação de massa relativamente baixa (de cerca de 0,61) – o que está em contraste com outros binários conhecidos contendo uma anã marrom do tipo Y. Portanto, ainda é difícil concluir se tais sistemas representam a verdadeira população binária de anãs ultrafrias ou podem ser considerados sistemas peculiares.

Os autores do artigo propõem observações espectroscópicas e fotométricas de W0336 em uma ampla faixa de comprimento de onda, a fim de lançar mais luz sobre as propriedades de ambas as anãs Y.

Fonte: phys.org