Uneori, cele mai ciudate descoperiri stelare sunt chiar în cartierul nostru cosmic. Astronomii au făcut recent o descoperire interesantă, în timp ce puneau în joc un nou set de telescoape: o pereche eclipsantă de pitici maro sub-stelari.
Găsirea este 2MASSW J1510478-281817, denumită și 2M1510. Acronimul „2MASS” din desemnare se referă la Sondajul All-Sky cu 2 Microni. Perechea este situată la 119 ani-lumină (36,6 parsecs) depărtați în constelația Balanței Scării, lângă granița sa cu Lupul Lupul.
Telescoapele de sondaj care au făcut descoperirea fac parte din proiectul SPECULOOS (Căutare de planete locuibile EClipsing ULtra-COOl Stars), o baterie de patru telescoape Ritchey-Chrétien cu diametrul de 1 metru, situată în complexul Observator Paranal din Chile. Un al cincilea telescop omolog, numit Artemis, situat în Insulele Canare, face parte din sondajul SPECULOOS Nord.
Cei doi pitici maronii se orbitează reciproc o dată la 21 de zile, cu 2M1510Aa, puțin mai masiv dintre cei doi la 40 de mase Jupiter, față de însoțitorul său 2M1510Ab, la o masă mai slabă de 39,3 Jupiter. Ambii sunt pitici maronii de tip M și orbitează un barycenter reciproc doar la 0,063 AU (5,9 milioane mile sau 9,5 milioane kilometri) între ei.
Un al treilea pitic maron mai rezistent desemnat 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B) face parte și din sistemul complex. Acest al treilea obiect orbitează la 250 de unități astronomice (AU) de la perechea primară. Aceasta este de peste șase ori distanța medie de la Soare la Pluton.
„Programul SPECULOOS caută exoplanete care tranzitează stele de masă foarte scăzute și pitici maronii, iar o pereche de pitici bruni chiar unul lângă celălalt pe cer părea o țintă bună”, spune Adam Burgasser de la UC San Diego, un autor al studiu. „Am fost surprinși să descoperim că era într-adevăr trei pitici maronii!”
Descoperirea a fost raportată în jurnalul recent al Natura: Astronomie. Cercetătorii au folosit cele patru instrumente de 8,2 metri care formează telescopul foarte mare, de asemenea, situat la Cerro Paranal, Chile, în deșertul Atacama și Spectrograful aproape infraroșu (NIRSPEC), situat la Observatorul Keck, pe vârful Mauna Kea din Hawaii, pentru a verifica găsi. Ambele sunt echipate pentru a măsura vitezele în infraroșu, banda în care se află vârful piticilor bruni. Evenimentul de eclipsare observat a durat aproximativ 90 de minute.
„Este (2M1510) parte a listei țintă SPECULOOS care conține toți piticii ultracooli a căror distanță este mai mică de 40 de parsecuri măsurate de satelitul Gaia și a cărei rază este mai mică de 0,15 raze solare”, spune Michaël Gillon (Universitatea din Liege, Belgia) . „Cu SPECULOOS, ar trebui să detectăm mai multe sisteme similare în următorii câțiva ani, inclusiv noi planete posibile de dimensiuni terestre adecvate pentru caracterizarea atmosferică detaliată cu James Webb.”
Piticii bruni ocupă zona dintre stelele pline de 80 de ori mai mult decât masa lui Jupiter (7,7% din masa Soarelui) și 13 mase ale lui Jupiter. Perechea 2M1510 sunt ambele pitici maro de tip M, care ocupă un spațiu chiar în centrul acestui interval de masă. Deși piticii bruni nu sunt suficient de masivi pentru a susține fuziunea deplină prin intermediul lanțului proton-proton, cum ar fi stelele pitice roșii, ele pot totuși să crească lent folosind fuziune de deuteriu de grad scăzut în miezul lor. Temperatura medie a suprafeței pentru un pitic M este de 2.600 Kelvin (2.300 grade Celsius).
Deși piticele maro sunt ținte slabe, acestea sunt, de asemenea, probabil unul dintre cele mai comune obiecte din Univers.
Descoperirea reprezintă doar a doua astfel de pereche de pitici maro eclipsant cunoscută. Primul este perechea rezolvată 2MASS J05352184-0546085AB din OrionNebula, o pereche relativ tânără, cu o vârstă de aproximativ un milion de ani.
O altă pereche de pitici maro intriganți a fost găsită în 2003 orbitând pe steaua secvenței principale Epsilon Indi.
Sondajul SPECULOOS se va specializa în direcționarea exoplanetelor în zonele locuibile ale stelelor pitice reci. Una din aceste stele pitice care adăpostea exoplanete numite TRAPPIST-1 a apărut în știrile din 2015, iar astfel de „mini-sisteme solare” pot fi frecvente în cosmos.
"2M1510 a fost observat ca făcând parte din programul de punere în funcțiune a SPECULOOS", spune Burgasser. „Acum, telescoapele sunt în funcțiune, iar echipa monitorizează mai multe stele cu masă joasă și pitici maronii pentru a căuta exoplanetele tranzitorii. Urmărim (de) și unele dintre sistemele de exoplanete candidate descoperite prin misiunea TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Ori de câte ori suntem capabili să privim Universul într-un mod nou, descoperim deseori ceva interesant sau neanticipat. ”
2M1510 este, de asemenea, un membru al grupului de stele Argus Moving. Acest grup de stele relativ tinere, vechi de 45 de milioane de ani, a fost descoperit în 2018. Apartenența la o asociație stelară sau la un grup în mișcare este trădată de stele care împărtășesc o mișcare comună adecvată pe cer. Hyades din constelația Taurul este o faimoasă asociație stelară din apropiere, la fel ca și grupul Ursa Major Moving, care conține majoritatea stelelor din asterismul Big Dipper.
Descoperirea este importantă, deoarece nu numai că apartenența la perechea de pitici bruni ca parte a grupului Argus Moving depășește vârsta cuplului, dar și asocierea lor fizică, împreună cu faptul că ele eclipsează reciproc de-a lungul liniei noastre de vedere, permite astronomii pentru a-i caracteriza în continuare pe cei doi în ceea ce privește masa. Se consideră că piticii sub-stelari, precum perechea 2M1510 sunt foarte asemănătoare cu exoplanetele masive.
Această descoperire intrigantă permite cercetătorilor să caracterizeze nu numai massexoplanetele mari, dar să pună la dispoziție modele despre modul în care evoluează piticii bruni și să se răcească până la cele mai bune teste.
„Măsurătorile noastre ne spun că masa, raza și vârsta sunt explicate foarte bine de modelele ale căror fundații au 30 de ani”, spune Amaury Triaud de la Universitatea din Birmingham, autor principal al studiului. „Acest lucru este remarcabil. De asemenea, ne spune că luminozitatea piticilor maro este puțin oprită în comparație cu modelele. Știm acum că modelele sunt foarte bune, dar că trebuie să le îmbunătățim. ”
Ar fi curios să vedem o astfel de pereche de aproape: nu există niciun analog pentru o pitică brună în sistemul nostru solar. Va fi interesant de urmărit ce alte descoperiri vor ieși din sondajul SPECULOOS în viitorul apropiat.
-Creditul imaginii citite: Roberto Molar Candanosa și Sergio Dieterich, Instituția Carnegie pentru Știință.
