Quão completo é nosso censo dos vizinhos mais próximos do Sol? Astrônomos e uma equipe de voluntários investigadores de dados participando de Backyard Worlds:Planet 9, um projeto de ciência cidadã, descobriram cerca de 100 mundos legais perto do Sol - objetos mais massivos que planetas, mas mais leves que estrelas, conhecidas como anãs marrons.

Com a ajuda do Observatório W. M. Keck em Maunakea, no Havaí, a equipe de pesquisa descobriu que vários desses mundos recém-descobertos estão entre os mais legais conhecidos, com alguns se aproximando da temperatura da Terra - fria o suficiente para abrigar nuvens de água.

O estudo será publicado no dia 20 de agosto, Edição de 2020 do Astrophysical Journal e está disponível em formato de pré-impressão em arXiv.org.

Descobrir e caracterizar objetos astronômicos perto do Sol é fundamental para a nossa compreensão de nosso lugar em, e a história de, o universo. Mesmo assim, os astrônomos ainda estão desenterrando novos residentes da vizinhança solar. A nova descoberta de Backyard Worlds preenche uma lacuna anteriormente vazia na faixa de anãs marrons de baixa temperatura, identificando um elo perdido há muito procurado na população de anãs marrons.

"Esses mundos legais oferecem a oportunidade de novos insights sobre a formação e a atmosfera dos planetas além do sistema solar, "disse o principal autor Aaron Meisner do NOIRLab da National Science Foundation." Esta coleção de anãs marrons legais também nos permite estimar com precisão o número de mundos flutuantes que vagam pelo espaço interestelar próximo ao sol.

Para identificar várias das anãs marrons mais fracas e frias recém-descobertas, O professor de física da UC San Diego, Adam Burgasser, e os pesquisadores do Cool Star Lab usaram o sensível espectrômetro de eco-infravermelho do Observatório Keck, ou NIRES, instrumento.

"Usamos os espectros NIRES para medir a temperatura e os gases presentes em suas atmosferas. Cada espectro é essencialmente uma impressão digital que nos permite distinguir uma anã marrom fria de outros tipos de estrelas, "disse Burgasser, um co-autor do estudo.

Observações de acompanhamento usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, Observatório Mont Megantic, e o Observatório Las Campanas também contribuíram para as estimativas de temperatura da anã marrom.

As anãs marrons ficam em algum lugar entre os planetas mais massivos e as estrelas menores. Sem a massa necessária para sustentar as reações nucleares em seu núcleo, as anãs marrons às vezes são chamadas de "estrelas falidas". Sua baixa massa, temperatura baixa, e a falta de reações nucleares internas torna-os extremamente tênues - e, portanto, extremamente difíceis de detectar. Por causa disso, ao procurar pelas anãs marrons mais legais, os astrônomos só podem esperar detectar esses objetos relativamente perto do sol.

Para ajudar a encontrar o nosso Sol mais frio, vizinhos mais próximos, astrônomos com o projeto Backyard Worlds voltaram-se para uma rede mundial de mais de 100, 000 cientistas cidadãos. Esses voluntários inspecionam diligentemente trilhões de pixels de imagens do telescópio para identificar os movimentos sutis de anãs marrons e planetas próximos. Apesar dos avanços do aprendizado de máquina e dos supercomputadores, ainda não há substituto para o olho humano quando se trata de encontrar desmaios, objetos em movimento.

Voluntários do Backyard Worlds já descobriram mais de 1, 500 estrelas e anãs marrons perto do Sol; esta nova descoberta representa cerca de 100 das mais frias daquela amostra. Meisner diz que este é um recorde para qualquer programa de ciência cidadã, e 20 dos cientistas cidadãos são listados como co-autores do estudo.

A disponibilidade de décadas de catálogos astronômicos por meio do Astro Data Lab do NOIRLab ajudou a tornar as descobertas possíveis.

"O fardo técnico de baixar catálogos astronômicos de bilhões de objetos é normalmente intransponível para investigadores individuais - incluindo a maioria dos astrônomos profissionais, "disse Meisner." Felizmente, o portal da web aberto e acessível do Astro Data Lab permitiu que os cientistas cidadãos da Backyard Worlds consultassem facilmente catálogos massivos de candidatas a anãs marrons. "

Conjuntos de dados do satélite WISE da NASA, bem como observações de arquivo de telescópios no Observatório Interamericano de Cerro Tololo e no Observatório Nacional de Kitt Peak também foram fundamentais para essas descobertas de anãs marrons.

"É empolgante que eles possam ser vistos primeiro por um cidadão cientista, "disse Meisner." As descobertas do Backyard Worlds mostram que os membros do público podem desempenhar um papel importante na reformulação de nossa compreensão científica de nossa vizinhança solar. "