Este é um conceito artístico de uma anã marrom. Esta classe de objeto é demasiado grande para ser um planeta (e não se formou da mesma forma), mas é demasiado pequena para ser uma estrela porque não pode sustentar a fusão nuclear, uma vez que é menos massiva até mesmo do que as estrelas mais pequenas. Uma anã marrom é marcada por faixas horizontais de nuvens espessas impulsionadas pelo vento que podem alternar com faixas relativamente livres de nuvens, dando ao objeto uma aparência listrada. Podem existir sistemas de tempestades giratórias tão grandes quanto continentes terrestres, ou mesmo pequenos planetas. O nome "anã marrom" é um nome impróprio porque o objeto normalmente parece vermelho a olho nu. É mais brilhante na luz infravermelha. Muitas anãs marrons têm companheiras binárias. Mas à medida que envelhecem, o sistema binário desmorona-se gravitacionalmente e cada anã segue o seu caminho separado, de acordo com um estudo recente do Telescópio Espacial Hubble. As estrelas de fundo nesta ilustração são uma visualização científica montada a partir do catálogo de estrelas da espaçonave Gaia. As estrelas sintetizadas são precisas em termos de posição, brilho e cor. Como esta não é uma imagem da Via Láctea, faltam nebulosas brilhantes e nuvens escuras de poeira. Crédito:NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI) São necessários dois para dançar o tango, mas no caso das anãs marrons que já foram emparelhadas como sistemas binários, essa relação não dura muito tempo, de acordo com uma pesquisa recente do Telescópio Espacial Hubble da NASA.
As anãs marrons são objetos interestelares maiores que Júpiter, mas menores que as estrelas de menor massa. Nascem como estrelas – a partir de uma nuvem de gás e poeira que entra em colapso – mas não têm massa suficiente para sustentar a fusão do hidrogénio como uma estrela normal.
Os astrônomos que usam o Hubble confirmam que as companheiras são extremamente raras em torno das anãs marrons de menor massa e mais frias. O Hubble pode detectar binários tão próximos uns dos outros quanto uma separação de 300 milhões de milhas – a separação aproximada entre o nosso Sol e o cinturão de asteróides.
Mas não encontraram quaisquer pares binários numa amostra de anãs marrons na vizinhança solar. Isto implica que um par binário de anãs está tão fracamente ligado pela gravidade que se separam ao longo de algumas centenas de milhões de anos devido à atração das estrelas que as contornam.
"Nossa pesquisa confirma que companheiras amplamente separadas são extremamente raras entre as anãs marrons isoladas de menor massa e mais frias, embora anãs marrons binárias sejam observadas em idades mais jovens. Isso sugere que tais sistemas não sobrevivem ao longo do tempo", disse o autor principal, Clémence Fontanive. do Instituto Trottier para Pesquisa em Exoplanetas, Université de Montréal, Canadá.
Numa pesquisa semelhante realizada por Fontanive há alguns anos, o Hubble observou anãs marrons extremamente jovens, e algumas tinham companheiras binárias, confirmando que os mecanismos de formação de estrelas produzem pares binários entre anãs marrons de baixa massa. A falta de companheiras binárias para as anãs marrons mais antigas sugere que algumas podem ter começado como binárias, mas se separaram ao longo do tempo.
As novas descobertas do Hubble, publicadas em The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , apoiam ainda mais a teoria de que as anãs marrons nascem da mesma forma que as estrelas, através do colapso gravitacional de uma nuvem de hidrogênio molecular. A diferença é que não têm massa suficiente para sustentar a fusão nuclear do hidrogénio para gerar energia, ao contrário das estrelas.
Mais de metade das estrelas da nossa galáxia têm uma estrela companheira que resultou destes processos de formação, sendo estrelas mais massivas mais comummente encontradas em sistemas binários. "A motivação para o estudo foi realmente ver quão baixas em massa se mantêm as tendências observadas entre sistemas estelares múltiplos," disse Fontanive.
"Nossa pesquisa do Hubble oferece evidências diretas de que é improvável que esses binários que observamos quando são jovens sobrevivam até idades avançadas; eles provavelmente serão interrompidos. Quando são jovens, fazem parte de uma nuvem molecular, e então, à medida que envelhecem, a nuvem se dispersa. Quando isso acontece, as coisas começam a se mover e as estrelas passam umas pelas outras. Como as anãs marrons são muito leves, a força gravitacional que une pares binários largos é muito fraca e pode facilmente contornar as estrelas. destruir esses binários", disse Fontanive.
A equipe selecionou uma amostra de anãs marrons previamente identificadas pelo Wide-Field Infrared Survey Explorer da NASA. Ele amostrou algumas das antigas anãs marrons mais frias e de menor massa da vizinhança solar. Essas velhas anãs marrons são tão frias (algumas centenas de graus mais quentes que Júpiter, na maioria dos casos) que suas atmosferas contêm vapor de água que se condensa.
Para encontrar as companheiras mais frias, a equipa utilizou dois filtros diferentes no infravermelho próximo, um no qual as anãs castanhas frias são brilhantes e outro cobrindo comprimentos de onda específicos onde parecem muito ténues devido à absorção de água nas suas atmosferas.
"Esta é a melhor evidência observacional até à data de que os pares de anãs castanhas se separam ao longo do tempo," disse Fontanive. "Não poderíamos ter feito este tipo de pesquisa e confirmado modelos anteriores sem a visão aguçada e a sensibilidade do Hubble."
