El telescopio Keck encuentra un clima nuboso en estrellas fallidas

Imagen de la enana marrón binaria 2M1404AB tomada en dos longitudes de onda cercanas al infrarrojo: 1,2 y 2,2 micrómetros. En la primera imagen, la compañera más fría, llamada B, es mucho más brillante que la compañera más cálida, llamada A. No obstante, en las longitudes de onda mayores, B es más débil.

Un equipo de la Universidad de Hawai, el Instituto Tecnológico de California (Caltech) y astrónomos del MIT usando uno de los telescopios Keck de Mauna Kea ha encontrado pruebas de un clima nuboso en estrellas fallidas.

La estrella en cuestión, 2M1404B, tiene una masa de aproximadamente un 3 por ciento de la masa de nuestro Sol y vive con su hermana ligeramente más masiva, 2M1404A, a 75 años luz de distancia en la constelación de Centaurus. Aunque 2M1404A está cubierta por gruesas nubes, la capa de nubes de 2M1404B parece estar rompiéndose en trozos.

Ambas estrellas fallidas son “enanas marrones”, objetos cuya masa está entre la de un gran planeta gaseoso, como Júpiter, y una estrella común. No son estrellas normales debido a que no son lo bastante masivas para fusionar hidrógeno, por lo que se enfrían y apagan conforme se hacen más viejas.

Normalmente, cuanto más masiva es una estrella o enana marrón, más radiación emite, por lo que el equipo quedó sorprendido al ver que 2M1404B emite un 60 por ciento más de radiación cercana al infrarrojo que su hermana de mayor masa.

“Aunque se han visto discrepancias menores en otras tres parejas de enanas marrones, el tamaño de esta anomalía se explica más fácilmente debido a la ruptura de las nubes”, dijo Ms. Dagny Looper, estudiante graduada de la UH y autora principal del estudio, el cual se ha publicado en el ejemplar del 1 de octubre de la revistar 1 Astrophysical Journal.

Tras una niñez estable durante la cual agota su combustible de deuterio (hidrógeno pesado), una enana marrón se enfría lentamente hasta que materiales como la enstatita (un mineral común) y el hierro se condensan para formar gruesas nubes que recubren el globo. Al igual que la niebla en la Tierra, el polvo absorbe luz, provocando que una enana marrón parezca más tenue en el infrarrojo cercano (a una longitud de onda de 1,2 micrómetros) de lo que parecería sin nubes.

Pero cuando las enanas marrones se enfrían incluso más, a temperaturas comparables con las observadas en 2M1404B (sobre los 900 C), las nubes de pronto desaparecen. Los cielos claros resultantes provocan que la enana marrón parezca más brillante en ciertas longitudes de onda.

“El proceso por el cual las nubes desaparecen de pronto aún no se conoce”, dijo el miembro del equipo el Dr. Adam Burgasser, profesor asistente del MIT. “Pero un brillo similar se ha visto en zonas claras en el nivel de las nubes de Júpiter. Parece haber una conexión interesante entre las nubes de los planetas y las nubes de las enanas marrones”.

“Al igual que muchas otras enanas marrones binarias, la separación en el cielo entre ambas componentes es muy pequeña”, comentó el miembro del equipo el Dr. Chris Gelino, astrónomo en el Centro de Ciencia Espacial Spitzer en Caltech.

“Sin la ayuda del sistema de ópticas adaptativas en los grandes telescopios que disminuyan el efecto borroso de la atmósfera de la Tierra, la mayoría de estas binarias habrían sido pasadas por alto, apareciendo como una mancha borrosa. El sistema de ópticas adaptativas de Keck II está desempeñando un papel crucial en nuestra comprensión de la física de las enanas marrones, especialmente con descubrimientos como este”.

Los telescopios Keck gemelos de 10 metros son los telescopios ópticos y del infrarrojo cercano más grandes del mundo. El equipo usó Keck II, el cual está equipado con un sistema de ópticas adaptativas que usa un láser para crear una estrella artificial excitando átomos de sodio a 90 kilómetros de altura, en la mesosfera de la Tierra. La turbulencia en la atmósfera de la tierra distorsiona las imágenes tanto de las estrellas reales como de la artificial.

La cantidad de distorsión de la estrella artificial se miden varios cientos de veces por segundo y se envía a un espejo flexible que cambia su forma para cancelar los efectos de la turbulencia en las estrellas reales. Esto proporciona a los astrónomos una imagen clara y nítida hasta un límite de 0,04 segundos de arco, o el diámetro de una moneda de un cuarto de dólar vista a una distancia de 126 kilómetros.

Esta nueva binaria tiene una separación de sólo tres veces este límites. Su separación física se estima en cuatro unidades astronómicas, o cuatro veces la distancia de la Tierra al Sol.


Fecha Original: 6 de octubre de 2008
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