Los astrónomos observan a las enanas marrones que giran más rápido

Las enanas marrones a menudo se llaman “estrellas fallidas”. Se forman como estrellas, pero no son lo suficientemente masivas para fusionar hidrógeno en helio como lo hacen las estrellas. Más como planetas gigantes, las enanas marrones a menudo pueden tener tormentas en sus atmósferas, como se muestra en esta ilustración. Los astrónomos han descubierto recientemente tres enanas marrones que giran más rápido que cualquier otra jamás descubierta. Cada uno completa una sola rotación en aproximadamente una hora, aproximadamente 10 veces más rápido de lo normal. Crédito: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva

Los astrónomos de la Western University han descubierto las enanas marrones de rotación más rápida conocidas. Encontraron tres enanas marrones que cada una completa una rotación completa aproximadamente una vez cada hora. Esa tasa es tan extrema que si estas “estrellas fallidas” giraran más rápido, podrían estar a punto de romperse. Identificado por NASACon el telescopio espacial Spitzer, las enanas marrones fueron luego estudiadas por telescopios terrestres, incluido Gemini North, que confirmaron su rotación sorprendentemente rápida.

Se han descubierto tres enanas marrones girando más rápido que cualquier otra que se haya encontrado antes. Los astrónomos de la Western University en Canadá midieron por primera vez las velocidades de rotación de estas enanas marrones utilizando el telescopio espacial Spitzer de la NASA y las confirmaron con observaciones de seguimiento con el telescopio Gemini North en Maunakea en Hawai’i y el telescopio Magellan Baade de la Institución Carnegie para la Ciencia en Chile. . Gemini North es uno de los dos telescopios que componen el Observatorio internacional Gemini, un programa del NOIRLab de NSF.


Los astrónomos de la Western University han descubierto las enanas marrones de rotación más rápida conocidas. Encontraron tres enanas marrones que cada una completa una rotación completa aproximadamente una vez cada hora. Esa tasa es tan extrema que si estas “estrellas fallidas” giraran más rápido, podrían estar a punto de romperse. Identificadas por el telescopio espacial Spitzer de la NASA, las enanas marrones fueron luego estudiadas por telescopios terrestres, incluido Gemini North, que confirmaron su rotación sorprendentemente rápida. Crédito: Observatorio Internacional Géminis / NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva, P. Marenfeld, NASA /JPL-Caltech, R. Hurt (IPAC)

“Parece que nos hemos topado con un límite de velocidad en la rotación de las enanas marrones”, dijo Megan Tannock, estudiante graduada de física y astronomía de la Western University que dirigió el descubrimiento. “A pesar de las búsquedas exhaustivas, realizadas por nuestro propio equipo y otros, no se ha encontrado ninguna enana marrón que gire más rápido. De hecho, los giros más rápidos pueden hacer que una enana marrón se rompa a sí misma “.

Las enanas marrones son, simplemente, estrellas fallidas. Se forman como estrellas pero son menos masivas y más como planetas gigantes.[1]

Tannock y el astrónomo de la Western University, Stanimir Metchev, trabajaron con colaboradores internacionales para encontrar tres enanas marrones que giran rápidamente alrededor de sus ejes una vez cada hora. Esto es aproximadamente 10 veces más rápido de lo normal,[2] y aproximadamente un 30 por ciento más rápido que las rotaciones más rápidas previamente medidas en tales objetos.

Los astrónomos utilizaron grandes telescopios terrestres, Gemini North en Hawai’i y Magellan Baade en Chile, para confirmar las rápidas rotaciones. Lo hicieron midiendo las alteraciones en la luz de las enanas marrones causadas por el efecto Doppler y usando un modelo de computadora para hacer coincidir esas alteraciones con las velocidades de giro.[3] Los investigadores encontraron que estas enanas marrones giran con velocidades de aproximadamente 350,000 kilómetros por hora (alrededor de 220,000 millas por hora) en su ecuador, que es 10 veces más rápido que Júpiter.


Esta animación compara las tasas de rotación de Júpiter y Saturno a la de la enana marrón que gira más rápido hasta ahora descubierta (llamada 2MASS J0348-6022). Las enanas marrones son más masivas que cualquiera de los planetas gigantes de nuestro sistema solar, pero menos masivas que las estrellas. Esta enana marrón es en realidad aproximadamente del mismo tamaño que Júpiter, pero tiene aproximadamente 43 veces más masa y gira casi 10 veces más rápido. Esta rápida rotación hace que la enana marrón se “aplaste” o se ensanche alrededor de su ecuador. Júpiter y Saturno también están aplanados. La rotación más rápida de la enana marrón se equilibra con su masa más grande, lo que le da una forma similar a la de Júpiter y Saturno de rotación más lenta. Las formas de estos tres objetos se comparan con círculos perfectos (dibujados en blanco) en esta animación. Crédito: NASA / JPL-Caltech / R. Herido (IPAC)

“Estas inusuales enanas marrones giran a velocidades vertiginosas”, dijo Sandy Leggett, astrónomo de Gemini North que estudia las enanas marrones. “A unos 350.000 kilómetros por hora, la gravedad relativamente débil de las enanas marrones apenas las mantiene unidas. Este emocionante descubrimiento del equipo de Tannock ha identificado límites de rotación más allá de los cuales estos objetos pueden no existir “.

El equipo identificó por primera vez las velocidades de rotación rápidas utilizando el telescopio espacial Spitzer de la NASA para medir la rapidez con la que variaba el brillo de los objetos. “Las enanas marrones, como los planetas con atmósferas, pueden tener grandes tormentas meteorológicas que afectan su brillo visible”, explicó Metchev. “Las variaciones de brillo observadas muestran con qué frecuencia se ven las mismas tormentas cuando el objeto gira, lo que revela el período de giro de la enana marrón”.
Los resultados del equipo aparecerán en una próxima edición de El diario astronómico.

Notas

  1. Hay cuatro planetas gigantes conocidos en el Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano, y Neptuno.
  2. Las estrellas, las enanas marrones y los planetas generalmente giran alrededor de su eje una vez cada 10 horas o más lentamente. Por ejemplo, la Tierra gira alrededor de su eje una vez cada 24 horas, mientras que Júpiter y Saturno tardan unas 10 horas. El Sol gira alrededor de su eje en promedio cada 27 días. La tasa de rotación del Sol varía con la latitud, con sus regiones ecuatoriales completando una rotación en aproximadamente 25 días y las regiones polares rotando una vez en aproximadamente 35 días.
  3. A medida que cada enana marrón gira, la luz del hemisferio que gira hacia nosotros parece desplazada al azul, mientras que la luz del hemisferio que se aleja de nosotros parece desplazada al rojo debido al efecto Doppler. Esto hace que las líneas de absorción en el espectro de la enana marrón parezcan ensanchadas (estiradas tanto hacia el extremo rojo del espectro como hacia el extremo azul del espectro). Al hacer coincidir esta ampliación con un modelo de computadora, los astrónomos determinaron qué tan rápido gira cada enana marrón.

Más información

Esta investigación se presentará en el artículo El tiempo en otros mundos. V.Los tres enanos ultrafríos que giran más rápidamente, Aparecer en El diario astronómico.

Referencia: “El tiempo en otros mundos. V. Los tres enanos ultrafríos que giran con mayor rapidez ”de Megan E. Tannock, Stanimir Metchev, Aren Heinze, Paulo A. Miles-Páez, Jonathan Gagné, Adam Burgasser, Mark S. Marley, Dániel Apai, Genaro Suárez y Peter Plavchan , Aceptado, El diario astronómico.
arXiv: 2103.01990

El equipo está compuesto por Megan Tannock (Western University), Stanimir Metchev (Western University y Museo Americano de Historia Natural), Aren Heinze (Universidad de Hawai’i), Paulo A. Miles-Páez (European Southern Observatory), Jonathan Gagné ( Planétarium Rio Tinto Alcan y Université de Montréal), Adam Burgasser (Universidad de California, San Diego), Mark S. Marley (Centro de investigación Ames de la NASA), Dániel Apai (Universidad de Arizona), Genaro Suárez (Western University) y Peter Plavchan (Universidad George Mason).


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

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