Astrónomos del CATA encuentran la “piedra roseta" de la estrellas T-enanas

 

Un grupo internacional de astrónomos ha descubierto un único y exótico sistema binario formado por un objeto sub-estelar, una enana café muy fría y rica en metano (también clasificada como enana café tipo T) y una enana blanca, en la que cada una orbita alrededor de la otra.

El descubrimiento, donde participaron miembros del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), puede ser considerado como la “Piedra Roseta” de las estrellas enanas T.

El equipo liderado por la investigadora post doctoral del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile, Avril Day-Jones, y el astrónomo e investigador de la Universidad de Hertfordshire, David Pinfield, publicó sus descubrimientos en el Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El sistema es el primero en su tipo en ser encontrado. Los dos objetos son bajos en masa y tienen una débil atracción gravitacional mutua, ya que están separados por un cuarto de año luz, es decir, uno 2,5 trillones de kilómetros (Para hacernos una idea, Neptuno está a sólo 4,5 billones de kilómetros del Sol). A pesar de la fragilidad del sistema, éste ha permanecido unido por billones de años, pero sus estrellas se están enfriando, dirigiéndose hacia un oscuro fallecimiento.

Las enanas de metano son objetos sub-estelares o cuasi-estrellas y son de aproximadamente del tamaño del planeta gigante Júpiter. Estas tienen temperaturas de 1.000º C (en cambio, la superficie del Sol tienen unos 5.500 ºC). El Metano es una molécula frágil que se destruye a altas temperaturas, por lo que sólo puede ser visto en las enanas cafés y otros objetos como Júpiter. Ni los planetas gigantes, ni las estrellas enanas T son los suficientemente calurosas para generar la fusión del hidrógeno que la da su energía al Sol.

Las enanas blancas son la etapa final de estrellas similares, donde está incluido el Sol. Cuando estas estrellas han agotado el combustible nuclear de su superficie, ellas expelen la mayor parte de sus capas exteriores hacia el espacio formando una nebulosa planetaria remanente y dejando en su superficie, una enana blanca del tamaño de la tierra. En el caso de nuestro Sol este proceso comenzará en aproximadamente cinco billones de años.

En el sistema binario recientemente descubierto, la nebulosa remanente hace tiempo que se disipó y todo lo que queda es la enana blanca y la enana de metano.

La Dra. Day-Jones reflexiona al respecto: "En aproximadamente unos seis billones de años, cuando nuestro Sol muera, y este se convierta en una enana blanca, las estrellas del sistema recientemente descubierto habrán cambiado dramáticamente. La enana de metano se habrá enfriado a la temperatura ambiente, mientras que la enana blanca también habrá bajado su temperatura hasta unos 2.700 ºC, o el equivalente a la temperatura del la enana de metano al comienzo de su vida”

Este sistema binario está proporcionando un test crucial para las atmósferas estelares de física ultra fría (temperaturas menores a los 1.000 ºC), ya que las enanas blancas permiten establecer la edad de ambos objetos. Esto calibra las propiedades de las enanas de metano y la de sus masas, convirtiéndose en un tipo de “Piedra Rosetta” para estrellas con atmósferas ultra frías y complejas.

La enana de metano fue identificada por el UKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS) como parte del proyecto que identifica objetos fríos en la galaxia. Sus temperaturas y espectros fueron medidos por el telescopio Gemini Norte, en Hawai.

El equipo científico determinó que la enana café (o de metano) compartía el mismo movimiento aparente en el cielo que la enana blanca identificada como LSPM 1459+0857. Ésta, fue observada y analizada utilizando uno de los telescopios VLT de Cerro Paranal en Chile. Dichas observaciones revelaron que la estrella evolucionada es una enana blanca magnética y su compañera una "cuasi-estrella" o enana café de metano. Ambos fueron re-bautizados como LSPM 1459+0857 A y B.

Este sistema binario – de enanas de metano y blanca – tiene una separación de aproximadamente 2.5 trillones de kilómetros. Sin embargo, ellas debieron estar más juntas en el pasado, mucho antes de que la enana blanca se formara. Al respecto, cuando estrella progenitora de la enana blanca alcanzó el final de su vida, comenzó a expandirse, liberando sus capas más externas, y como consecuencia la atracción de gravedad entre ambos cuerpos se debilitó haciendo que la enana de metano se alejara de la enana blanca. Esto creó el sistema como lo vemos hoy, con una ligadura gravitacional muy frágil. Sabemos además que el sistema ha sobrevivido todo este tiempo gracias a la edad deducida de la enana blanca. De este modo, este nuevo descubrimiento muestra que, aunque el sistema binario está débilmente ligado, sus miembros pueden permanecer unidos en el turbulento disco de la galaxia.

"Sistemas binarios como éste nos entregan información crucial y nos permiten un mejor entendimiento de las atmósferas súper frías, presentes en las enanas cafés, estrellas de baja masa y de planetas" acota el Dr. Pinfield de la Universidad de Hertfordshire. "El hecho que estos sistemas binarios sobrevivan por tantos años significa que podremos descubrir muchos más en el futuro"

 

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20110120    


     
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