Gaia e GRAVITY desmascaram anãs marrons à espreita perto de estrelas brilhantes

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Uma equipa de investigação identificou anãs castanhas orbitando perto de estrelas brilhantes, uma observação tornada possível pelo satélite Gaia e pelo instrumento GRAVITY do Very Large Telescope. Estas descobertas, revelando anãs marrons em órbitas semelhantes à distância da Terra ao Sol, fornecem novos insights sobre a sua formação e a dinâmica dos corpos celestes. Crédito: ESA, editado

Os astrônomos observaram com sucesso anãs marrons perto de estrelas brilhantes pela primeira vez, usando o satélite Gaia e o Telescópio muito grandeinstrumento GRAVITY.

Dos oito corpos celestes estudados, cinco foram identificados como anãs marrons, desafiando os modelos existentes com as suas órbitas próximas e características de luminosidade inesperadas. Esta conquista não só destaca novas capacidades na tecnologia de observação espacial, mas também melhora a nossa compreensão dos objetos subestelares e da formação planetária.

Descoberta inovadora em imagens astronômicas

Numa proeza de imagens astronómicas precisas, uma equipa de cientistas, incluindo investigadores franceses do CNRS, da Université Grenoble Alpes e do Observatoire de Paris-PSL⁽¹⁾ observaram pela primeira vez anãs marrons orbitando muito perto de estrelas brilhantes.

A natureza e os desafios da observação das anãs marrons

Dos oito companheiros⁽²⁾ fotografados, os pesquisadores determinaram que cinco eram anãs marrons, objetos celestes subestelares que ainda são pouco compreendidos, nem estrelas nem planetas, mas algo intermediário.⁽³⁾ As anãs marrons são muito difíceis de detectar devido à sua baixa luminosidade, especialmente quando adjacentes a estrelas mil vezes mais brilhantes.

Os identificados neste estudo orbitam as suas estrelas a distâncias equivalentes àquelas entre o nosso planeta e o Sol. Distâncias tão curtas levantam questões sobre a formação das anãs marrons. Além disso, certos fluxos observados são mais fracos do que o previsto pelos modelos científicos. Isto pode significar que algumas das anãs marrons pertencem a sistemas binários – isto é, elas próprias podem ser orbitadas por companheiras mais pequenas.

Tecnologia avançada revela novas observações

Estas observações sem precedentes foram possíveis graças à utilização combinada de dois instrumentos: o satélite Gaia e o Interferómetro do Very Large Telescope (VLTI) no Cerro Paranal, no Chile. Os dados de Gaia, catalogando centenas de milhares de sistemas múltiplos e registando as suas posições e movimentos, permitiram aos cientistas identificar oito objetos celestes para observação direcionada pelo instrumento GRAVITY do VLTI, que funciona como uma lupa.

Embora possa medir as menores características de objetos estelares com precisão incomparável,⁽⁴⁾ A GRAVIDADE deve ser direcionada a áreas precisas – que era o trabalho de Gaia. Depois que o GRAVITY captou os sinais de luz dos oito companheiros identificados com Gaia, os cientistas analisaram sua luminosidade e massa,⁽⁵⁾ permitindo-lhes concluir que cinco eram anãs marrons. Tais “companheiras ocultas” de estrelas tinham escapado à observação até agora.

Implicações para a compreensão astronômica

As descobertas da equipe, a serem publicadas em Astronomia e Astrofísica em 20 de junho, dê um primeiro vislumbre do poder oferecido ao acoplar Gaia com GRAVIDADE. Eles também proporcionam novos insights sobre a formação não apenas desses objetos celestes incomuns – anãs marrons – mas também de exoplanetas massivos e dos planetas do nosso sistema solar.

Para obter mais informações sobre esta pesquisa, consulte Telescópios avançados revelam mundos ocultos orbitando estrelas brilhantes.

Notas

1. Participaram do estudo as seguintes unidades de pesquisa francesas: o Laboratório de Estudos Espaciais e Instrumentação em Astrofísica (Observatoire de Paris – PSL / CNRS / Universidade Sorbonne / Université Paris Cité), o Instituto de Planetologia e Astrofísica de Grenoble (CNRS / Université Grenoble Alpes ), o Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (Universidade de Aix-Marseille / CNES / CNRS) e o laboratório Lagrange (CNRS / Observatório Côte d’Azur / Université Côte d’Azur).
2. Um companheiro é um corpo celeste orbitando uma estrela.
3. A capacidade de gerar energia e, assim, emitir luz, é uma característica que diferencia as estrelas dos planetas. Ao contrário dos planetas, as estrelas são suficientemente massivas para queimar o hidrogénio nos seus núcleos. As anãs marrons, por outro lado, embora não tenham massa suficiente para queimar hidrogênio, ainda são muito massivas que os planetas: cerca de trinta vezes mais que Júpiter mas trinta vezes menos que o Sol, a estrela do nosso sistema solar.
4. O GRAVITY usa uma técnica chamada interferometria, pela qual vários telescópios terrestres apontados para o mesmo objeto celeste permitem observações em resolução muito alta, de modo que até objetos muito pequenos e de baixa luminosidade podem ser visualizados.
5. A luminosidade e a massa são dois indicadores-chave para compreender como um objeto celeste esfriou ao longo do tempo e, assim, reconstituir a história de sua formação.

Referência: “Combinando Gaia e GRAVIDADE: Caracterizando cinco novos companheiros subestelares detectados diretamente” por TO Winterhalder, S. Lacour, A. Merand, J. Kammerer, A.-L. Maire, T. Stolker, N. Pourre, C. Babusiaux, A. Glindemann, R. Abuter, A. Amorim, R. Asensio-Torres, WO Balmer, M. Benisty, J.-P. Berger, H. Beust, S. Blunt, A. Boccaletti, M. Bonnefoy, H. Bonnet, MS Bordoni, G. Bourdarot, W. Brandner, F. Cantalloube, P. Caselli, B. Charnay, G. Chauvin, A , Chavez, E. Choquet, V. Christiaens, Y. Clénet, V. Coudé du Foresto, A. Cridland, R. Davies, R. Dembet, J. Dexter, A. Drescher, G. Duvert, A. Eckart, F , Eisenhauer, NM Forster Schreiber, P. Garcia, R. Garcia Lopez, T. Gardner, E. Gendron, R. Genzel, S. Gillessen, JH Girard, S. Grant, X. Haubois, G. Heißel, Th. Henning, S. Hinkley, S. Hippler, M. Houlle, Z. Hubert, L. Jocou, M. Keppler, P. Kervella, L. Kreidberg, NT Kurtovic, A.-M. Lagrange, V. Lapeyrere, J.-B. Le Bouquin, D. Lutz, F. Mang, G.-D. Marleau, P. Molliere, JD Monnier, C. Mordasini, D. Mouillet, E. Nasedkin, M. Nowak, T. Ott, GPL Otten, C. Paladini, T. Paumard, K. Perraut, G. Perrin, O. Pfuhl, L. Pueyo, DC Ribeiro, E. Rickman, Z. Rustamkulov, J. Shangguan, T. Shimizu, D. Sing, J. Stadler, O. Straub, C. Straubmeier, E. Sturm, LJ Tacconi, EF van Dishoeck, A. Vigan, F. Vincent, SD von Fellenberg, J. Wang, F. Widmann, J. Woillez e S. Yazici, 20 de junho de 2024, Astronomia e Astrofísica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202450018