Renderização do artista de uma anã marrom. Eles são mais massivos e mais quentes do que os planetas, mas não possuem a fusão nuclear em seu núcleo como nas estrelas normais. Duas dessas estrelas “falhadas” foram detectadas orbitando a estrela ν Ophiuchi. Eles provavelmente foram formados no disco protoplanetário anterior da estrela. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Anãs marrons preenchem a "lacuna" entre as estrelas e os planetas muito menores - dois tipos muito diferentes de objetos astronômicos. Mas como eles se originam ainda não foi totalmente explicado. Astrônomos da Universidade de Heidelberg agora podem responder a essa pergunta. Eles descobriram que a estrela ν Ophiuchi na Via Láctea está sendo orbitada por duas anãs marrons, que com toda probabilidade se formou junto com a estrela a partir de um disco de gás e poeira, assim como os planetas fazem. Os resultados da pesquisa foram publicados em Astronomia e Astrofísica .
As anãs marrons orbitam uma estrela ou viajam isoladas na vasta extensão da Via Láctea. Sua massa - eles são pelo menos 13 vezes mais pesados que o planeta Júpiter - é suficiente para gerar, pelo menos temporariamente, energia em seu núcleo através da fusão nuclear. Eles não são suficientemente grandes, Contudo, para inflamar o hidrogênio em seus núcleos e, portanto, criar sua própria luz. O calor que eles continuam a irradiar após a formação é a forma como os astrônomos são capazes de localizá-los. Estima-se que até 100 bilhões de anãs marrons vivem na Via Láctea. No entanto, ainda não está claro como eles se formam - se são estrelas "falidas" ou possivelmente até superplanetas.
As recentes descobertas feitas no Centro de Astronomia da Universidade de Heidelberg (ZAH) poderiam fornecer uma resposta. O Prof. Dr. Andreas Quirrenbach e sua equipe do Observatório Estadual de Königstuhl do ZAH analisaram as variações na velocidade radial da estrela ν Ophiuchi. Usando telescópios nos EUA e no Japão, os astrônomos de Heidelberg e outros mediram a velocidade da estrela por 11 anos. A estrela tem uma massa ligeiramente maior que duas vezes e meia a do Sol, e está localizado a aproximadamente 150 anos-luz da Terra, na constelação de Ophiuchus.
Variações periódicas da velocidade radial de ν Ophiuchi durante um período de cerca de dez anos, causadas por duas anãs marrons circulantes. O azul, pontos de dados verdes e vermelhos vêm de telescópios na Califórnia, Japão e Chile. O movimento regular no ritmo de aproximadamente 530 dias é causado pela anã marrom interna. Na terceira e nona vez, uma velocidade particularmente alta é atingida - isso aponta para a existência da anã marrom externa, que tem exatamente seis vezes o tempo de circulação. Crédito:A. Quirrenbach (ZAH / LSW) e T. Trifonov (MPIA)
A equipe de Heidelberg notou um certo padrão nas medições, semelhantes aos causados por planetas em órbita ou estrelas binárias, o que geralmente não é nada fora do comum. Mas neste caso, a análise aprofundada dos dados revelou algo extraordinário:aparentemente, ν Ophiuchi está sendo orbitado por duas anãs marrons com um período orbital de aproximadamente 530 e 3, 185 dias, o que os coloca em uma configuração ressonante 6:1. Então, a anã marrom mais próxima de ν Ophiuchi orbita sua estrela exatamente seis vezes enquanto a outra, a anã marrom mais distante completa apenas uma órbita.
Esta descoberta lança uma luz completamente nova sobre a evolução das anãs marrons. Eles se desenvolvem exclusivamente como estrelas normais em nuvens interestelares, ou podem também se formar no chamado disco protoplanetário de gás e poeira que envolve a estrela-mãe na fase inicial de sua formação? "A ressonância 6:1 é uma forte indicação para o último cenário, "explica o Prof Quirrenbach." Só então as órbitas das anãs marrons em desenvolvimento poderiam se ajustar a uma ressonância estável ao longo de milhões de anos. "
Isso é o que sugerem as extensas análises dinâmicas para possíveis configurações do sistema ν Ophiuchi, relata o pesquisador. Este sistema superplanetário é o primeiro de seu tipo, bem como o primeiro sinal seguro de que anãs marrons podem se formar em um disco protoplanetário, O Prof. Quirrenbach enfatiza. O pesquisador e sua equipe esperam por outras descobertas que possam um dia permitir que eles esclareçam quantas das estrelas "falidas" são, na verdade, irmãs mais massivas de Júpiter e Saturno.