Em uma colaboração inédita, Os telescópios espaciais Spitzer e Swift da NASA uniram forças para observar um evento de microlente, quando uma estrela distante brilha devido ao campo gravitacional de pelo menos um objeto cósmico em primeiro plano. Esta técnica é útil para encontrar corpos de baixa massa orbitando estrelas, como planetas. Nesse caso, as observações revelaram uma anã marrom.

Acredita-se que as anãs marrons sejam o elo perdido entre os planetas e as estrelas, com massas até 80 vezes a de Júpiter. Mas seus centros não são quentes ou densos o suficiente para gerar energia por meio da fusão nuclear como as estrelas fazem. Curiosamente, cientistas descobriram que, para estrelas aproximadamente a massa do nosso sol, menos de 1 por cento tem uma anã marrom orbitando dentro de 3 UA (1 UA é a distância entre a Terra e o sol). Este fenômeno é chamado de "deserto das anãs marrons".

A anã marrom recém-descoberta, que orbita uma estrela hospedeira, pode habitar este deserto. Spitzer e Swift observaram o evento de microlente após serem avisados ​​por pesquisas de microlente baseadas no solo, incluindo o experimento de lente gravitacional ótica (OGLE). A descoberta desta anã marrom, com o nome pesado OGLE-2015-BLG-1319, marca a primeira vez que dois telescópios espaciais colaboraram para observar um evento de microlente.

"Queremos entender como as anãs marrons se formam em torno das estrelas, e por que há uma lacuna em onde eles são encontrados em relação às estrelas hospedeiras, "disse Yossi Shvartzvald, um pós-doutorado da NASA baseado no Jet Propulsion Laboratory da NASA, Pasadena, Califórnia, e autor principal de um estudo publicado no Astrophysical Journal . "É possível que o 'deserto' não seja tão seco como pensamos."

O que é microlente?

Em um evento de microlente, uma estrela fonte de fundo serve como uma lanterna para o observador. Quando um objeto massivo passa na frente da estrela de fundo ao longo da linha de visão, a estrela de fundo se ilumina porque o objeto de primeiro plano desvia e focaliza a luz da estrela de origem de fundo. Dependendo da massa e do alinhamento do objeto interveniente, a estrela de fundo pode aparecer brevemente milhares de vezes mais brilhante.

Uma maneira de entender melhor as propriedades do sistema de lente é observar o evento de microlente de mais de um ponto de vista. Por ter vários telescópios registrando o brilho da estrela de fundo, os cientistas podem tirar vantagem da "paralaxe, "a aparente diferença na posição de um objeto visto de dois pontos no espaço. Quando você coloca o polegar na frente do nariz e fecha o olho esquerdo, então abra e feche seu olho direito, seu polegar parece se mover no espaço - mas permanece parado com os dois olhos abertos. No contexto da microlente, observar o mesmo evento em dois ou mais locais amplamente separados resultará em padrões de ampliação diferentes.

"Sempre que houver vários locais de observação, como a Terra e um, ou neste caso, dois telescópios espaciais, é como ter vários olhos para ver a que distância algo está, "Shvartzvald disse." A partir de modelos de funcionamento da microlente, podemos então usar isso para calcular a relação entre a massa do objeto e sua distância. "

O novo estudo

Spitzer observou o sistema binário contendo a anã marrom em julho de 2015, durante as duas últimas semanas da campanha de microlentes do telescópio espacial naquele ano.

Enquanto o Spitzer está a mais de 1 UA de distância da Terra em uma órbita à volta da Terra em torno do Sol, Swift está em uma órbita baixa da Terra circundando nosso planeta. Swift também viu o sistema binário no final de junho de 2015 por meio de microlentes, representando a primeira vez que este telescópio observou um evento de microlente. Mas Swift não está longe o suficiente de telescópios terrestres para obter uma visão significativamente diferente deste evento em particular, portanto, nenhuma paralaxe foi medida entre os dois. Isso dá aos cientistas insights sobre os limites das capacidades do telescópio para certos tipos de objetos e distâncias.

"Nossas simulações sugerem que o Swift poderia medir essa paralaxe para as proximidades, objetos menos massivos, incluindo 'planetas flutuantes, 'que não orbitam estrelas, "Shvartzvald disse.

Ao combinar dados desses telescópios baseados no espaço e baseados na terra, os pesquisadores determinaram que a anã marrom recém-descoberta tem entre 30 e 65 massas de Júpiter. Eles também descobriram que a anã marrom orbita uma anã K, um tipo de estrela que tende a ter cerca de metade da massa do sol. Os pesquisadores descobriram duas distâncias possíveis entre a anã marrom e sua estrela hospedeira, com base nos dados disponíveis:0,25 UA e 45 UA. A distância de 0,25 UA colocaria este sistema no deserto da anã marrom.

"No futuro, esperamos ter mais observações de eventos de microlente de múltiplas perspectivas de visualização, permitindo-nos sondar ainda mais as características das anãs marrons e sistemas planetários, "disse Geoffrey Bryden, Cientista do JPL e coautor do estudo.