2023 Autora: Kaylee MacAlister | [email protected]. Última modificació: 2023-05-21 07:59
Els científics que utilitzen simulacions per ordinador han descobert que les nanes marrons es formaven originalment com a estrelles i gegants gasosos, com planetes.
Les nanes marrons són objectes espacials amb masses que oscil·len entre 0,012 i 0,077 masses solars, o de 13 a 80 masses de Júpiter. Comparteixen característiques tant amb els planetes com amb les estrelles, motiu pel qual de vegades se les denomina subestels. Són més grans que els planetes gegants, però no són prou massius per brillar com estrelles reals. Les investigacions anteriors han demostrat que les nanes marrons que orbitaven estels en òrbita probablement es formaven com a estrelles de massa baixa. Com a les estrelles, la fusió nuclear es produeix a les seves profunditats, però després de l’esgotament de les reserves dels nuclis d’elements lleugers, les reaccions termonuclears s’aturen.
Els astrònoms nord-americans dirigits per Brendan Bowler de la Universitat de Texas a Austin, mitjançant imatges en viu de telescopis terrestres de Hawaii - Observatori Keck i Telescopi Subaru, van estudiar les òrbites d’aquests satèl·lits que orbitaven les seves estrelles en 27 sistemes planetaris.
La tecnologia moderna permet obtenir imatges directes d’objectes amb una massa d’1 massa de Júpiter. Tot i això, no sempre queda clar si un objecte gran que es troba a la vora exterior d’un sistema planetari concret és un planeta gegant o una nana marró petita.
"A mesura que la tecnologia ha millorat, una de les preguntes més importants que va sorgir - quina és la naturalesa dels satèl·lits que trobem? - Les paraules de Brendan Bowler es donen al comunicat de premsa de l'Observatori Keck. Òrbites. Les seves òrbites actuals són la clau per evolució ".
Però observar la rotació orbital de gegants gasosos i nanes marrons és un procés molt llarg. Estan tan lluny de les seves estrelles que una revolució pot trigar centenars d’anys. Atès que la majoria dels objectes s’han descobert en les darreres dècades, els científics tenen imatges que només corresponen a un poc per cent de l’òrbita total de cadascun.
Mitjançant un sistema d’òptica adaptativa, els científics han pres fotografies de planetes gegants i nanes marrons, capturant amb alta precisió el seu moviment actual al voltant de les seves estrelles pares. Després, combinant aquestes dades amb totes les observacions anteriors publicades per altres astrònoms o disponibles als arxius dels telescopis, van realitzar simulacions per ordinador. Com a resultat, es va obtenir un conjunt de possibles variants d’òrbites per a cada satèl·lit.
"Qualsevol moviment, fins i tot petit, proporciona un núvol de possibles òrbites", assenyala el científic.
Mitjançant el programa especialment dissenyat Orbitize!, Que utilitza les lleis del moviment de Kepler, els investigadors van comprovar quins tipus d’òrbites corresponen a les posicions mesurades i quines no.
"En lloc d'esperar dècades o segles perquè el planeta completi una revolució, podem compensar la curta escala de temps de les nostres observacions amb mesures de posició molt precises", va dir un altre participant de l'estudi, Eric Nielsen de la Universitat de Stanford. Desenvolupat específicament per a òrbites parcials, ens va permetre trobar òrbites fins i tot per a satèl·lits del període més llarg ".
Trobar la forma de l’òrbita és clau per determinar el tipus d’objecte. Els que tenen òrbites més circulars probablement es formen com a planetes i els que tenen òrbites allargades com les estrelles. En aquest darrer cas, el núvol formador d’estrelles de gas i pols es va dividir en dues parts: d’una es va formar una estrella, de l’altra una nana marró que orbita aquesta estrella. Els científics diuen que són, de fet, sistemes d’estrelles binàries que contenen una estrella real i una altra “fallida”.
Segons els autors, el principal resultat de l'estudi és que van ser capaços de demostrar que els planetes gegants i les nanes marrons es formaven fonamentalment de manera diferent.
"Tot i que aquests satèl·lits tenen milions d'anys, la memòria de com es van formar encara està codificada en les seves òrbites actuals", va dir Nielsen.