Usando a espaçonave SPHEREx da NASA, os astrônomos estudaram uma série de “estrelas fracassadas”, também conhecidas como anãs marrons.
Estes estranhos corpos cósmicos situam-se na linha entre os planetas e as estrelas, possuindo uma massa entre 13 e 80 vezes a de Júpiter (0,013 a 0,08 vezes o massa do sol). Elas recebem o apelido de estrelas fracassadas porque se formam como estrelas a partir do colapso de nuvens de gás e poeira, mas não conseguem reunir massa suficiente para desencadear a fusão de hidrogênio em hélio em seus núcleos, o processo que alimenta a verdadeira estrelas.
Este processo de formação também significa que anãs marrons são solitários cósmicos, vagando sozinhos na escuridão do espaço, desprovidos da luz de uma estrela-mãe. Essa descrição pode soar como letra de uma música do Type O Negative (“Black No. 1”, alguém?). E isso é adequado, de acordo com o líder do novo estudo, que revela que, quimicamente falando, as atmosferas destes mundos escuros e nublados não são diferentes das do nosso sistema solar. planetas gigantes gasosos.
“Eles são meio góticos”, disse Zafar Rustamkulov, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em uma declaração. “Diferente exoplanetasas anãs marrons flutuantes são objetos celestes completamente independentes que desaparecerão sozinhos na eternidade. Ainda estamos aprendendo o quão complexos eles são.”
Rustamkulov acrescentou que, da órbita da Terra, SPHEREx – abreviação de Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization e Ices Explorer – vê comprimentos de onda de luz que são quase impossíveis de ver com telescópios no solo porque a água em Atmosfera da Terra os absorve. Isso é importante para trazer as anãs marrons à luz.
“Estamos captando luz das profundas nuvens vermelhas de anãs marrons espalhadas por todo o céu”, disse ele.
Uma floresta (de anãs marrons)
As anãs marrons têm sido um tanto misteriosas desde a sua descoberta na década de 1990, devido ao fato de que a pequena quantidade de fusão nuclear que ocorre dentro delas faz com que não emitam mais do que um brilho fraco. Isso significa que a nossa compreensão da sua composição, das suas tempestades e da sua evolução só vem realmente da teoria.
Para ajudar a dissipar esta escuridão observacional, a equipe recorreu aos dados do SPHEREx. Eles estudaram 37 anãs marrons próximas em um espectro de luz que inclui 102 comprimentos de onda, desde o vermelho mais profundo que nossos olhos podem ver até a luz infravermelha invisível. Essas estrelas locais fracassadas abrangeram toda a faixa de temperatura das anãs marrons – de 4.000 graus Fahrenheit a menos 10 graus Fahrenheit (2.200 a menos 20 graus Celsius).
Considerando que o temperatura do sol é cerca de 10.000 graus Fahrenheit (5.500 graus Celsius), você poderia definitivamente dizer que as anãs marrons ficam frias.
Os espectros das anãs marrons vistos pelo SPHEREx permitiram à equipe determinar que as suas atmosferas são quimicamente ricas em água, dióxido de carbono, monóxido de carbono e metano.
“Estamos vendo as assinaturas dessas moléculas e como elas mudam de objeto para objeto ao longo de todo o regime de temperatura”, disse o membro da equipe J. Davy Kirkpatrick, também do Caltech. “Nosso artigo concentrou-se em apenas três dúzias, mas temos milhares de outros que estamos analisando.
“Eu realmente quero ver quais limites o universo coloca na variedade de anãs marrons.”
Todas as minhas cores
Anãs marrons têm sido observadas rotineiramente por outros telescópios, incluindo o da NASA Telescópio Espacial James Webb e a agência agora está aposentada Telescópio Espacial Spitzermas a ampla cobertura de comprimento de onda do SPHEREx tornou-o particularmente útil na observação destas estrelas falhadas. Esta é uma boa notícia para os astrônomos que aguardam mudanças nas atmosferas das anãs marrons à medida que envelhecem e esfriam.
Os investigadores descobriram que algumas anãs castanhas observadas pelo SPHEREx estão numa fase de mudanças extremas em que as suas nuvens estão a clarear, criando atmosferas ricas em metano.
A equipe pode ter descoberto novos detalhes significativos sobre as anãs marrons, mas eles ainda estão na proverbial rua misteriosa quando se trata desses estranhos objetos celestes,
“Os modelos de última geração estão a captar a tendência química geral, mas quando se trata destas transições de nuvens, os modelos têm dificuldade em corresponder aos dados”, disse Rustamkulov. “Não existem duas anãs marrons iguais. Mesmo à mesma temperatura, os seus espectros parecem bastante distintos.”
“Esta jornada transformou muitos de nós em meteorologistas acidentais. Sabemos o quão difícil é prever o tempo no nosso próprio planeta, e percebemos que será igualmente desafiador explicar os fenómenos que vemos nestes objetos frios e bizarros”, disse Kirkpatrick. “As descobertas são um apelo à ação para explorar ainda mais estes mundos sombrios.”
À medida que os astrónomos respondem a esse apelo à acção, ponderarei como poderia ter incluído neste artigo o clássico gótico da Bauhaus, “Bela Lugosi is Dead”.
A pesquisa da equipe foi publicada em 28 de setembro em O Jornal Astrofísico.
