Agencias, Ciudad de México.- Una inclinación en su órbita indica si una enana marrón -un objeto subestelar que no llega a alcanzar la fusión nuclear- probablemente se formó como una estrella y no como un planeta.
Es la conclusión de un estudio liderado por Steve Glacalone, astrónomo en Caltech, que aborda el misterio del origen de las enanas marrones estudiando las inclinaciones orbitales de las que giran muy de cerca alrededor de estrellas compañeras.
Las enanas marrones, así como algunos otros exoplanetas, pueden tener órbitas inclinadas en diversos grados en relación con la dirección de rotación de sus estrellas anfitrionas. Si una enana marrón tiene una inclinación orbital, entonces está fuera de control con su estrella compañera: la enana marrón girará por encima y por debajo de un plano que se alinea con el ecuador de la estrella. Esto es diferente a los planetas de nuestro propio sistema solar que orbitan en un plano que se alinea con la dirección de rotación del Sol.
“Para que una enana marrón hubiera llegado a una órbita cercana inclinada, tendría que haber sido golpeada por un cuerpo planetario más grande o haber sido capturada por la estrella cuando la enana marrón pasaba”, explica en un comunicado Giacalone, que trabaja en el grupo de Andrew Howard, profesor de astronomía en Caltech. “Eso significaría que comenzó como una estrella”.
Por otro lado, si la enana marrón tiene una órbita alineada con el plano ecuatorial de su estrella central, entonces “lo más probable es que haya migrado hacia adentro de manera similar a los planetas a través de interacciones con el disco en el que se formó”, dice Giacalone.
California Institute of Technology: How the Orbital Inclinations of Brown Dwarfs Reveal Clues About Their Formation https://t.co/rSIvJVqKCd
— AAS Press Office (@AAS_Press) January 10, 2024
Utilizando el Keck Planet Finder (KPF), un nuevo instrumento de búsqueda de planetas en el Observatorio W.M. Keck en Hawai, Giacalone y sus colegas querían evaluar si una enana marrón llamada GPX-1b tiene una inclinación orbital.
Los resultados revelaron que GPX-1b no está inclinado en su órbita, sino que gira en un plano que se alinea con el ecuador de la estrella anfitriona.
“Esto es sólo un dato preliminar, pero sugiere que la enana marrón migró cerca de su estrella compañera de manera similar a los planetas”, afirma Giacalone, que presentó los resultados en la 243ª reunión de la American Astronomical Society (AAS). “La teoría ha predicho que las enanas marrones deberían poder formarse como planetas, pero apenas se está comenzando a reunir evidencia observacional para respaldar esa idea”.
El resultado contrasta con lo que se sabe sobre las enanas marrones con amplias separaciones de sus estrellas compañeras. “Se sabe que las enanas marrones, muy separadas, tienen inclinaciones orbitales elevadas y no se forman en un disco, sino más bien como estrellas”, afirma Giacalone.
“Las de separación corta como GPX-1b, por otro lado, probablemente se forman en el disco si tienen inclinaciones orbitales bajas, lo que significa que se forman como planetas. En otras palabras, creemos que las enanas marrones pueden formarse como estrellas o planetas”.
Describen las observaciones de detección de tránsito GPX, las posteriores observaciones fotométricas e interferométricas de moteado y las mediciones espectroscópicas de SOPHIE, que nos permitieron establecer la presencia de un objeto subestelar alrededor de la estrella anfitriona. GPX-1 fue observado en integraciones de 30 minutos por TESS en el Sector 18, pero los datos se ven afectados por la fusión con una estrella más brillante de 3.4 mag a 42 segundos de arco de distancia. GPX-1 b es una de las aproximadamente dos docenas de enanas marrones en tránsito conocidas hasta la fecha, con una masa cercana al límite teórico de transición de masa entre una enana marrón y un planeta gigante gaseoso. Dado que GPX-1 es una estrella moderadamente brillante y de rápida rotación, se puede seguir mediante tomografía Doppler.
The flat orbit of brown dwarf GPX-1b indicates it formed more like a planet than a star, say researchers.
This finding advances discussions that have previously theorized how these "oddball" stars form.https://t.co/L5SOeRTgS4#AAS243 #AASNOLA pic.twitter.com/JhG9tKby7h
— Caltech (@Caltech) January 10, 2024
