Acha que o clima está desagradável neste inverno aqui na Terra? Tente passar férias na anã marrom Luhman 16B em algum momento.
Dois estudos publicados nesta semana pelo Instituto Max Planck de Astronomia, com sede em Heidelberg, Alemanha, oferecem o primeiro olhar sobre as características atmosféricas de uma anã marrom.
Uma anã marrom é um objeto substelar que preenche a lacuna entre um planeta de alta massa e mais de 13 massas de Júpiter e uma estrela anã vermelha de baixa massa acima de 75 massas de Júpiter. Até o momento, poucas anãs marrons foram fotografadas diretamente. Para o estudo, os pesquisadores usaram o recém-descoberto par de anãs marrons Luhman 16A e B. Com cerca de 45 (A) e 40 (B) massas de Júpiter, o par está a 6,5 anos-luz de distância e está localizado na constelação Vela. Apenas Alpha Centauri e Estrela de Barnard estão mais próximos da Terra. Luhman A é uma anã marrom do tipo L, enquanto o componente B é um objeto substelar do tipo T.
Mais sobre a história: Leia um relato dos bastidores de como essa descoberta foi feita - da proposta ao comunicado de imprensa.
"Observações anteriores inferiram que as anãs marrons têm superfícies manchadas, mas agora podemos começar a mapeá-las diretamente." Ian Crossfield, do Instituto Max Planck de Astronomia, disse no comunicado de imprensa desta semana. "O que vemos é presumivelmente uma nebulosidade, como vemos em Júpiter."
Para construir essas imagens, os astrônomos usaram uma técnica indireta conhecida como imagem Doppler. Este método aproveita as mudanças de minutos observadas quando as características rotativas na anã marrom se aproximam e se afastam do observador. A velocidade dos recursos do Doppler também pode sugerir as latitudes observadas, bem como a inclinação ou inclinação do corpo em relação à nossa linha de visão.
Mas você não precisa de uma jaqueta, pois os pesquisadores avaliam o clima no Luhman 16B na faixa de 1100 graus Celsius, com uma chuva de ferro fundido em uma atmosfera predominantemente de hidrogênio.
O estudo foi realizado com o uso do Espectrógrafo Infravermelho Echelle Criogênico (CRIRES) montado no Telescópio Very Large de 8 metros, com base no complexo de observação Paranal do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Chile. O CRIRES obteve os espectros necessários para reconstruir o mapa da anã marrom, enquanto as medições do brilho de backup foram realizadas usando a câmera astronômica GROND (Detector óptico / infravermelho próximo à radiação gama) afixada ao telescópio de 2,2 metros no Observatório ESO La Silla.
A próxima fase das observações envolverá a geração de imagens de anãs marrons usando o instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High Contraste Exoplanet Research), programado para ficar on-line nas instalações do Very Large Telescope no final deste ano.
E isso pode apenas inaugurar uma nova era de recursos de geração de imagens diretamente em objetos além do nosso sistema solar, incluindo exoplanetas.
“O mais emocionante é que este é apenas o começo. Com as próximas gerações de telescópios, e em particular o Grande Telescópio Europeu de 39 metros, provavelmente veremos mapas de superfície de anãs marrons mais distantes - e, eventualmente, um mapa de superfície para um jovem planeta gigante ”, disse Beth Biller, pesquisadora anteriormente. baseado no Instituto Max Planck e agora baseado na Universidade de Edimburgo. O estudo de Biller sobre o par foi ainda mais aprofundado, analisando mudanças no brilho em diferentes comprimentos de onda para espiar a estrutura atmosférica das anãs marrons em diferentes profundidades.
"Aprendemos que o padrão climático dessas anãs marrons é bastante complexo", disse Biller. "A estrutura das nuvens da anã marrom varia bastante em função da profundidade atmosférica e não pode ser explicada com nuvens de camada única."
O artigo sobre o mapa de padrões climáticos da anã marrom sai hoje no dia 30 de janeiroº, Edição 2014 de Natureza Sob o título Mapeando nuvens irregulares em uma anã marrom próxima.
O par de anãs marrons alvo do estudo foi designado Luhman 16A & B, em homenagem ao pesquisador da Universidade Estadual da Pensilvânia Kevin Luhman, que descobriu o par em meados de março de 2013. Luhman descobriu 16 sistemas binários até o momento. A designação do catálogo WISE para o sistema possui a designação muito mais complicada e de número de telefone do WISE J104915.57-531906.1.
Nós conversamos com os pesquisadores para perguntar a eles alguns detalhes sobre a orientação e rotação do par.
"O período de rotação do Luhman 16B foi medido anteriormente, observando o brilho da média global da anã marrom mudando ao longo de muitos dias. O Luhman 16A parece ter uma camada uniformemente espessa de nuvens, por isso não apresenta essa variação e ainda não sabemos seu período ", disse Crossfield. Space Magazine. “Podemos estimar a inclinação do eixo de rotação porque sabemos o período de rotação, sabemos o quão grandes são as anãs marrons e, em nosso estudo, medimos a velocidade rotacional“ projetada ”. A partir disso, sabemos que devemos estar vendo a anã marrom perto do equador. ”
Os mapas construídos correspondem a um período de rotação incrivelmente rápido de pouco menos de 6 horas para o Luhman 16B. Por contexto, o planeta Júpiter - um dos rotadores mais rápidos do nosso sistema solar - gira uma vez a cada 9,9 horas.
"O período rotacional do Luhman 16B é conhecido por 12 noites de monitoramento de variabilidade", disse Biller Space Magazine. "A variabilidade no componente B é consistente com os resultados de 2013, mas o componente A tem uma amplitude de variabilidade mais baixa e um período rotacional um pouco diferente de talvez 3-4 horas, mas esse ainda é um resultado muito hesitante".
Esse primeiro mapeamento dos padrões de nuvens em uma anã marrom é um marco e promete fornecer uma compreensão muito melhor dessa classe de objetos de transição.
Junte esse anúncio com a recente anã marrom nas proximidades, capturada em uma imagem direta, e é aparente que uma nova era da ciência exoplaneta está sobre nós, uma onde não apenas seremos capazes de confirmar a existência de mundos distantes e objetos substelares, mas caracterizar como eles realmente são.
