La Ilustración es una vista artística de uno de los telescopios SPECULOOS, con la enana marrón binaria eclipsante en el cielo. El tercer punto rojo, es una tercera enana marrón cercana, que también forma parte del mismo sistema. El libro al costado muestra los datos que llevaron al descubrimiento. En la página de la izquierda está el eclipse capturado por SPECULOOS, mientras que la página de la derecha muestra los datos de Keck y el VLT. Crédito:Universidad de Birmingham / Amanda J. Smith.
Los astrónomos que trabajaron en los resultados de la 'primera luz' de un telescopio recientemente encargado en Chile hicieron un descubrimiento casual que llevó a la identificación de un raro sistema binario de enanas marrones eclipsantes.
El descubrimiento, publicado hoy en Astronomía de la naturaleza , fue dirigido por un equipo internacional de investigadores, incluidos científicos de la Universidad de Birmingham, trabajando en el proyecto SPECULOOS (Search for Habitable Planets EClipsing ULtra-COOl Stars). SPECULOOS involucra a la Universidad de Birmingham en colaboración con la Universidad de Lieja, la Universidad de Cambridge, la Universidad de Berna, el Instituto de Astrofísica de Canarias, el Instituto de Tecnología de Massachusetts, y otras instituciones asociadas.
La misión de SPECULOOS es investigar los planetas que rodean a las enanas ultra frías, una categoría que incluye las estrellas más pequeñas que existen, así como objetos llamados 'enanas marrones'. Las enanas marrones son objetos 'subestelares', lo que significa que tienen menos masa que una estrella pero más que un planeta. Las enanas marrones son incapaces de sostener la fusión del hidrógeno en helio, un proceso que alimenta la luz de estrellas normales como el Sol.
Los astrónomos predicen que estas enanas ultrafrías deberían albergar grandes poblaciones de especies cercanas, planetas rocosos potencialmente habitables, ofreciendo una gran cantidad de oportunidades para explorar una diversidad de atmósferas y climas. Un ejemplo es el sistema de 7 planetas TRAPPIST-1, que fue descubierto por miembros del mismo equipo.
Poco después de la construcción de los primeros telescopios SPECULOOS, y durante las observaciones de prueba, el equipo apuntó a la conocida enana marrón 2MASSW J1510478-281817, desde que se renombró 2M1510, en la constelación de Libra. Las observaciones de SPECULOOS recogieron una señal distinta que llevó a los investigadores a especular que 2M1510 podrían ser dos enanas marrones en lugar de una, en órbita uno alrededor del otro.
Dr. Michaël Gillon, Investigador principal del proyecto SPECULOOS, dijo:"Entre las primeras observaciones de prueba que realizamos, convertimos uno de nuestros telescopios en una enana marrón conocida. Pero de repente, el objeto pareció atenuarse durante unos 90 minutos, lo que indicaba que acababa de producirse un eclipse ".
Artem Burdanov, un investigador postdoctoral del MIT agregó:"Rápidamente nos dimos cuenta de que probablemente estábamos viendo dos enanas marrones eclipsantes, uno pasando frente al otro, una configuración mucho más rara que los sistemas planetarios ".
Los investigadores pudieron confirmar su hipótesis utilizando dos telescopios más potentes, el telescopio Keck de 10 m en Hawái, y el Very Large Telescope de 8 m en Chile. El VLT tiene su base en el mismo sitio que los telescopios SPECULOOS utilizados para realizar las observaciones. Keck y VLT tienen espectrómetros sensibles que pueden usarse para medir las velocidades de los objetos celestes. En el caso de 2M1510, los astrónomos detectaron las velocidades de ambas enanas marrones mientras orbitan entre sí.
"Desde el primer espectro que obtuvimos, podríamos decir que tuvimos un descubrimiento binario emocionante, "dice Adam Burgasser, profesor de Física en la Universidad de California, San Diego, quien dirigió el análisis espectroscópico. "Fue emocionante ver las líneas de absorción moverse hacia adelante y hacia atrás en perfecta sincronía, y esto nos permitió medir la masa del binario ".
La detección de enanas marrones eclipsantes es extremadamente rara; hasta la fecha, solo se ha identificado otro sistema de este tipo. Estos sistemas brindan a los astrónomos la oportunidad de medir directamente los radios y masas de las enanas marrones, que son magnitudes fundamentales para los modelos teóricos. 2M1510 también es especial porque se encuentra entre las pocas enanas marrones que tiene una edad conocida, debido a su pertenencia a un cúmulo cercano de estrellas jóvenes llamado grupo móvil Argus.
"Recolectando una combinación de masa, el radio y la edad son realmente raros para una estrella, y mucho menos una enana marrón, "dijo el Dr. Amaury Triaud, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Birmingham, quien fue el autor principal del estudio. "Por lo general, falta una o más de estas medidas. Al juntar todos estos elementos, pudimos verificar modelos teóricos de cómo se enfrían las enanas marrones, modelos que tienen más de 30 años. Descubrimos que los modelos coinciden notablemente bien con las observaciones, un testimonio del ingenio humano ".
