Astrónomos encuentran bandas de color en las nubes de una enana marrón.
Un equipo de astrónomos descubrió que la enana marrón más cercana conocida, Luhman 16A, muestra signos de bandas de nubes similares a las observadas en Júpiter y Saturno. Esta es la primera vez que los científicos utilizan la técnica de polarimetría para determinar las propiedades de las nubes atmosféricas fuera del sistema solar, o exoclouds.
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| Los astrónomos han encontrado evidencia de un patrón rayado de nubes en la enana marrón llamada Luhman 16A, como se ilustra aquí en el concepto de este artista. Las bandas de nubes se infirieron usando una técnica llamada polarimetría, en la cual la luz polarizada se mide desde un objeto astrofísico al igual que las gafas de sol polarizadas se usan para bloquear el resplandor. Esta es la primera vez que se usa polarimetría para medir patrones de nubes en una enana marrón. El objeto rojo en el fondo es Luhman 16B, la enana marrón compañera de Luhman 16A. Juntos, este par es el sistema enano marrón más cercano a la Tierra a 6.5 años luz de distancia. Créditos: Caltech / R. Daño (IPAC). |
Las enanas marrones son objetos más pesados que los planetas pero más livianos que las estrellas, y típicamente tienen de 13 a 80 veces la masa de Júpiter. Luhman 16A es parte de un sistema binario que contiene una segunda enana marrón, Luhman 16B. A una distancia de 6,5 años luz, es el tercer sistema más cercano a nuestro Sol después de Alpha Centauri y la estrella de Barnard. Ambas enanas marrones pesan aproximadamente 30 veces más que Júpiter.
A pesar del hecho de que Luhman 16a y 16b tienen masas y temperaturas similares (aproximadamente 1.900 ° F o 1.000 ° C), y presumiblemente se formaron al mismo tiempo, muestran un clima marcadamente diferente. Luhman 16b no muestra signos de bandas de nubes estacionarias, sino que muestra evidencia de nubes más irregulares y irregulares. Luhman 16b, por lo tanto, tiene notables variaciones de brillo como resultado de sus características turbias, a diferencia de Luhman 16a.
"Al igual que la Tierra y Venus, estos objetos son gemelos con un clima muy diferente", dijo Julien Girard, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, miembro del equipo de descubrimiento. “Puede llover cosas como silicatos o amoníaco. Es un clima bastante horrible, en realidad ".
Los investigadores utilizaron un instrumento en el Very Large Telescope de la ESO en Chile para estudiar la luz polarizada del sistema Luhman 16. La polarización es una propiedad de la luz que representa la dirección en que oscila la onda de luz. Las gafas de sol polarizadas bloquean una dirección de polarización para reducir el deslumbramiento y mejorar el contraste.
"En lugar de tratar de bloquear ese resplandor, estamos tratando de medirlo", explicó el autor principal Max Millar-Blanchaer del Instituto de Tecnología de California (Caltech) en Pasadena, California.
Cuando la luz se refleja en las partículas, como las gotas de nubes, puede favorecer un cierto ángulo de polarización. Al medir la polarización preferida de la luz de un sistema distante, los astrónomos pueden deducir la presencia de nubes sin resolver directamente la estructura de nubes de una enana marrón.
"Incluso a años luz de distancia, podemos usar la polarización para determinar qué encontró la luz en su camino", agregó Girard.
“Para determinar qué encontró la luz en su camino, comparamos observaciones contra modelos con diferentes propiedades: atmósferas enanas marrones con cubiertas de nubes sólidas, bandas de nubes rayadas e incluso enanas marrones que son oblatas debido a su rápida rotación. Descubrimos que solo los modelos de atmósferas con bandas de nubes podrían coincidir con nuestras observaciones de Luhman 16A ”, explicó Theodora Karalidi de la Universidad de Florida Central en Orlando, Florida, miembro del equipo de descubrimiento.
La técnica de polarimetría no se limita a las enanas marrones. También se puede aplicar a exoplanetas que orbitan estrellas distantes. Las atmósferas de los exoplanetas gigantes gaseosos calientes son similares a las de las enanas marrones. Si bien medir una señal de polarización de exoplanetas será más difícil, debido a su relativo desmayo y proximidad a su estrella, la información obtenida de las enanas marrones puede potencialmente informar esos estudios futuros.
El próximo telescopio espacial James Webb de la NASA podría estudiar sistemas como Luhman 16 para buscar signos de variaciones de brillo en la luz infrarroja que sean indicativos de las características de la nube. El telescopio de reconocimiento de infrarrojos de campo amplio de la NASA (WFIRST) estará equipado con un instrumento de coronagrafía que puede realizar polarimetría y puede detectar exoplanetas gigantes en la luz reflejada y eventuales signos de nubes en sus atmósferas.
Este estudio ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal, enlace artículo.
El Space Telescope Science Institute está expandiendo las fronteras de la astronomía espacial al albergar el centro de operaciones científicas del Hubble Space Telescope, el centro de ciencias y operaciones del James Webb Space Telescope y el centro de operaciones científicas para el futuro Wide Field Infrared Survey Telescope ( WFIRST). STScI también alberga el Archivo Mikulski para telescopios espaciales (MAST), que es un proyecto financiado por la NASA para apoyar y proporcionar a la comunidad astronómica una variedad de archivos de datos astronómicos, y es el depósito de datos para el Hubble, Webb, Kepler, K2, TESS misiones y más.
Contacto con los medios:
Christine Pulliam
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland
410-338-4366
Contacto de ciencias:
Julien Girard
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland.
Enlaces relacionados:
• Publicado en HubbleSite el 5 de mayo del 2020, enlace publicación.
