A única coisa pior do que vagar pelo espaço por uma eternidade é fazer isso sozinho. Observações feitas com o Telescópio Espacial Hubble mostram que as anãs marrons que já tiveram companheiras sofrem esse destino. Anãs marrons binárias que antes estavam ligadas umas às outras tendem a se separar com o passar do tempo.
As anãs marrons são um dos destruidores de gênero da Nature. Eles se recusam a ser enquadrados em nossas definições. Elas não são estrelas nem planetas e às vezes são chamadas de estrelas fracassadas. Eles reuniram massa demais para serem chamados de planetas, mas não o suficiente para serem chamados de estrelas. Eles vivem em uma espécie de zona crepuscular, onde fazem seus negócios fundindo apenas deutério. Esta fusão é suficiente para emitir um pouco de luz e calor, mas nada que rivalize com uma estrela real da sequência principal.
As anãs marrons não são necessariamente de cor marrom. Seu nome vem do tamanho. Eles estão entre estrelas anãs brancas e planetas “escuros”, se isso faz sentido. As anãs marrons desaparecem com o tempo à medida que esgotam seu deutério. Os mais quentes são vermelhos ou laranja, e os mais frios são magenta ou até pretos aos nossos olhos. Os astrônomos acreditam que as anãs marrons esfriarão para sempre.
A maioria das estrelas está em pares binários e as anãs marrons não são exceção. Até 85% das estrelas na Via Láctea estão em pares binários, de acordo com algumas pesquisas. Mas o Hubble mostra que quando se trata de anãs marrons, o divórcio é mais comum do que em Hollywood.
Num levantamento de estrelas na nossa vizinhança solar, o HST não encontrou quaisquer anãs castanhas binárias com companheiras amplamente separadas. Isso implica que as anãs marrons não conseguem manter suas relações binárias, provavelmente porque simplesmente não são massivas o suficiente.
“Esta é a melhor evidência observacional até à data de que os pares de anãs castanhas se separam ao longo do tempo,” disse Clémence Fontanive, autor principal de um novo artigo. “Não poderíamos ter feito este tipo de pesquisa e confirmado modelos anteriores sem a visão aguçada e a sensibilidade do Hubble.”
O novo artigo está nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society. Seu título é “Um levantamento HST de 33 anãs marrons T8 a Y1: fotometria NIR e multiplicidade dos objetos isolados mais frios.” O autor principal é Clémence Fontanive, do Instituto Trottier para Pesquisa em Exoplanetas, Université de Montréal, Canadá. As anãs marrons ocupam tipos espectrais M, L, T e Y e os números no título são subtipos.
“Nossa pesquisa confirma que companheiras amplamente separadas são extremamente raras entre as anãs marrons isoladas de menor massa e mais frias, embora anãs marrons binárias sejam observadas em idades mais jovens. Isto sugere que tais sistemas não sobrevivem ao longo do tempo”, disse o autor principal Fontanive.
Os investigadores trabalharam com um conjunto de 33 anãs castanhas ultrafrias próximas, uma amostra suficientemente grande para ser estatisticamente significativa. A pesquisa foi projetada para ser profundamente sensível a objetos de baixa massa que poderiam ser companheiros. Embora a pesquisa tenha descoberto algumas companheiras potenciais para algumas das anãs marrons, análises mais aprofundadas mostraram que são objetos de fundo.
O facto de não terem detectado companheiros binários permitiu aos investigadores “colocar limites superiores rigorosos na ocorrência de companheiros binários”, de acordo com o artigo. Mas a falta de detecção também significa que eles não podem impor quaisquer restrições ou limites à separação orbital binária ou às distribuições de razão de massa desta população.
Esta pesquisa examinou apenas anãs marrons mais antigas e mais escuras. As anãs marrons mais jovens ainda podem ter seus parceiros binários. Estudos de anãs marrons mais jovens mostram que cerca de 8% delas têm parceiros binários. Na verdade, quanto mais jovem for a anã marrom, maior será a probabilidade de ela ter um parceiro binário. “Essas descobertas confirmam marginalmente a ideia de que a diminuição nas frequências binárias com tipo posterior observada nos regimes estelares e subestelares para a população de campo pode continuar ao longo da faixa de massa subestelar até as massas mais baixas, como ilustrado na Fig. explicam os autores.
Num comunicado de imprensa, o autor principal, Fontanive, explicou porque é que as anãs castanhas perdem os seus parceiros binários ao longo do tempo.
“Nossa pesquisa do Hubble oferece evidências diretas de que é improvável que esses binários que observamos quando são jovens sobrevivam até idades avançadas; eles provavelmente serão interrompidos. Quando são jovens, fazem parte de uma nuvem molecular e, à medida que envelhecem, a nuvem se dispersa. À medida que isso acontece, as coisas começam a se mover e as estrelas passam umas pelas outras. Como as anãs marrons são tão leves, a força gravitacional que une pares binários largos é muito fraca, e contornar estrelas pode facilmente separar esses binários”, disse Fontanive.
Os autores apontam que há uma fraqueza inevitável em seus resultados. Como as anãs marrons são tão pequenas e escuras, os métodos usuais de detecção de companheiras não funcionam. Os astrônomos contam com o método de trânsito e o método de velocidade radial para detectar objetos companheiros, sejam planetas orbitando estrelas ou outros objetos relacionados entre si.
Mas a sua obscuridade inerente torna muito difícil a detecção de trânsitos. Suas baixas massas inerentes também tornam a velocidade radial ineficaz. Isso os deixa com o método de detecção óptica direta em que os pesquisadores deste estudo confiaram.
Poderia haver uma maneira melhor.
“Astrometria pode fornecer uma abordagem alternativa mais viável para procurar companheiras para anãs marrons fracas, embora muito pouco trabalho tenha sido realizado neste lado, e nenhum sistema tenha sido relatado desta forma até agora”, escrevem os autores na conclusão.
Quando se trata de astrometria, o Nave espacial Gaia da ESA é o porta-estandarte. Tem o poder de detectar companheiras com a massa de Júpiter quando orbitam estrelas da sequência principal, mas detectar anãs marrons binárias ainda é difícil, mesmo para Gaia. Gaia detectou muitas anãs marrons, mas por enquanto cabe à imagem direta detectar pares binários de anãs marrons. Neste estudo, a imagem direta não encontrou companheiros binários amplamente separados, apesar da eficácia do HST.
“Com uma excelente sensibilidade e completude para companheiras em separações orbitais amplas, a nossa pesquisa confirma de forma robusta que companheiras largas são extremamente raras no campo galáctico em torno dos sistemas de massa mais baixa”, escrevem os autores. Eventuais acompanhantes precisariam estar dentro do limite de 1 a 5 UA deste trabalho.
“Os nossos resultados, sem detecção de companheiros largos entre 33 objetos observados, reforçam a ideia de que os binários amplamente separados com primárias de massa muito baixa identificados em associações jovens não têm contrapartes entre objetos isolados na vizinhança solar”, concluem os autores.
Fonte: InfoMoney
