Mapeando el vecindario cósmico de nuestro Sol

Astrónomos y científicos ciudadanos elaboraron el mapa en 3D más completo de enanas marrón frías en el vecindario cósmico de nuestro Sol

13 Enero 2021

Gracias a los descubrimientos de miles de voluntarios que participan en el proyecto científico ciudadano Backyard Worlds, los astrónomos lograron producir el mapa más completo hasta ahora de enanas marrones cercanas, que contempla 525 enanas marrones, e incluye a 38 que se reportaron por primera vez. Este logro científico fue posible con observaciones realizadas en varias instalaciones de NOIRLab. Los resultados confirman que la vecindad del Sol es sorprendentemente diversa en relación con otras partes de la galaxia.

Trazar un mapa de nuestra vecindad en el Universo es una búsqueda consagrada dentro de la astronomía, y los resultados anunciados hoy se suman a este esfuerzo de larga duración al catalogar las ubicaciones de más de 500 enanas marrón frías en las cercanías del Sol. Un equipo internacional de astrónomos, con la ayuda de legiones de científicos ciudadanos voluntarios de Backyard Worlds: Planet 9, anunció un censo sin precedentes de 525 enanas marrones frías a 65 años luz del Sol, incluidos 38 nuevos descubrimientos. Al determinar las distancias a todos los objetos en el censo, los astrónomos fueron capaces de construir un mapa en 3D de la distribución de las enanas marrones frías en el vecindario local del Sol.

Este avance se basó en un conjunto de nuevos datos publicados por el DESI Legacy Imaging Surveys, que combina grandes cantidades de datos astronómicos de una variedad de fuentes: Imágenes de archivo del Telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall en el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO) y el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), que son programas de NOIRLab de NSF; además de mapas del cielo del Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA. Estos poderosos conjuntos de datos se combinaron con nuevas mediciones de distancia del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA para crear el mejor mapa tridimensional del vecindario local del Sol hasta la fecha.

Las enanas marrones también son conocidas como "estrellas fallidas". Se cree que se forman de la misma forma que las estrellas, pero no llegan a tener la suficiente masa para desencadenar la fusión nuclear en sus núcleos. Su tamaño relativamente pequeño y su brillo tenue, las hacen difíciles de identificar sin un análisis cuidadoso de datos obtenidos en telescopios avanzados, lo que significa que muchas sean desconocidas hasta ahora. Sin embargo, al encontrar y estudiar las enanas marrones, los astrónomos pueden aprender más sobre la formación de estrellas y también sobre los planetas alrededor de otras estrellas.

“Las enanas marrón son subproductos de baja masa del proceso que forma las estrellas, sin embargo, las menos masivas tienen muchas características en común con los exoplanetas”, explica J. Davy Kirkpatrick, científico del Instituto de Tecnología de California y autor principal del artículo de investigación. "Son laboratorios de exoplanetas, pero como suelen estar solos y carecen de las complicaciones causadas por una estrella anfitriona que ciegue nuestra visión, son mucho más fáciles de estudiar".

Para ayudar a identificar las escurridizas enanas marrones en conjuntos de datos masivos, los astrónomos solicitaron la ayuda de Backyard Worlds, una red mundial de más de 100.000 ciudadanos científicos [1]. El Astro Data Lab en el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) de NOIRLab, fue fundamental para proporcionar datos a estos voluntarios, lo que les permitió buscar fácilmente a través de los archivos astronómicos las candidatas a enanas marrón. El proyecto Backyards Worlds anunció anteriormente el descubrimiento de casi 100 enanas marrón frías cercanas, en agosto del año pasado, y el anuncio de hoy es una continuación de su trabajo.

“El proyecto Backyard Worlds muestra que el público en general puede desempeñar un papel importante en la astronomía de vanguardia”, comentó el científico de NOIRLab, Aaron Meisner, coautor de este estudio y cofundador de Backyard Worlds. "Los voluntarios, que van desde estudiantes de secundaria hasta ingenieros jubilados, están ayudando a realizar descubrimientos innovadores que se encuentran en los datos de los telescopios existentes".

Uno de los resultados más intrigantes de este estudio es que entrega mayor evidencia sobre lo inusual que es el vecindario inmediato del Sol, en unos 7 años luz a la redonda. Mientras que la mayoría de las estrellas en la Vía Láctea son enanas rojas, los resultados preliminares revelan que los vecinos cercanos del Sol son mucho más diversos e incluye objetos que van desde estrellas parecidas al Sol a enanas marrón tipo Júpiter, que además aparecen en números aproximadamente iguales.[2] Los nuevos resultados se suman a esta disparidad al no encontrar enanas marrones tan frías como nuestra vecina WISE 0855 (la enana marrón más fría que se conoce), a pesar que el equipo esperaba encontrar muchas más, dada la sensibilidad del nuevo estudio. 

Este resultado sugiere que existe la posibilidad que existan otras enanas marrón que hayan eludido la detección. "Gracias a los esfuerzos de voluntarios de todo el mundo, tenemos una mejor idea de los objetos en nuestro patio trasero cósmico", concluyó Meisner. "Pero sospechamos que el Sol tiene más vecinos fríos y cercanos a la espera de ser descubiertos dentro de nuestros vastos archivos de datos".

Notas

[1] Backyard Worlds: Planet 9 es alojado por Zooniverse.

[2] Las estrellas y las enanas marrones se clasifican por su temperatura y otras características espectrales, utilizando letras del alfabeto. Por ejemplo, nuestro Sol es una estrella G, una estrella K star es considerada una estrella enana naranja, y las estrellas M se les llama a menudo “enanas rojas,” mientras que las enanas marrones son clasificadas como enanas L, T, y Y. Estudios previos han revelado que colectivamente, los cuatro sistemas estelares más cercanos al Sol incluyen una estrella enana-G, una enana K, dos enanas M, una enana L, una enana T, y una enana Y.

Más Información

Esta investigación fue presentada en el artículo The Field Substellar Mass Function Based on the Full-sky 20-pc Census of 525 L, T, and Y Dwarfs para publicación en The Astrophysical Journal Supplement. 

El equipo está compuesto por J. Davy Kirkpatrick (California Institute of Technology), Christopher R. Gelino (California Institute of Technology), Jacqueline K. Faherty (American Museum of Natural History), Aaron M. Meisner (NSF’s NOIRLab), Dan Caselden (Gigamon Applied Threat Research), Adam C. Schneider (US Naval Observatory, George Mason University), Federico Marocco (California Institute of Technology), Alfred J. Cayago (University of California Riverside), R. L. Smart (Istituto Nazionale di Astrofisica), Peter R. Eisenhardt (Jet Propulsion Laboratory), Marc J. Kuchner (NASA Goddard Space Flight Center), Edward L. Wright (University of California Los Angeles), Michael C. Cushing (University of Toledo), Katelyn N. Allers (Bucknell University), Daniella C. Bardalez Gagliuffi (American Museum of Natural History), Adam J. Burgasser (University of California, San Diego), Jonathan Gagné (Université de Montréal), Sarah E. Logsdon (NSF’s NOIRLab), Emily C. Martin (University of California, Santa Cruz), James G. Ingalls (California Institute of Technology), Patrick J. Lowrance (California Institute of Technology), Ellianna S. Abrahams (University of California, Berkeley), Christian Aganze (University of California, San Diego), Roman Gerasimov (University of California, San Diego), Eileen C. Gonzales (Cornell University), Chih-Chun Hsu (University of California, San Diego), Nikita Kamraj (California Institute of Technology), Rocio Kiman, (American Museum of Natural History and City University of New York), Jon Rees (University of California, San Diego), Christopher Theissen (University of California, San Diego), Kareem Ammar (Pasadena Polytechnic School), Nikolaj Stevnbak Andersen (Sygehus Lillebalt), Paul Beaulieu (Backyard Worlds: Planet 9), Guillaume Colin (Backyard Worlds: Planet 9), Charles A. Elachi (St. Francis High School), Samuel J. Goodman (Backyard Worlds: Planet 9), Léopold Gramaize (Backyard Worlds: Planet 9), Leslie K. Hamlet (Backyard Worlds: Planet 9), Justin Hong (Pasadena High School), Alexander Jonkeren (Backyard Worlds: Planet 9), Mohammed Khalil (Lebanon International College and Stanford University), David W. Martin (Backyard Worlds: Planet 9), William Pendrill (Backyard Worlds: Planet 9), Benjamin Pumphrey (Augusta Psychological Associates), Austin Rothermich (University of Central Florida), Arttu Sainio (Backyard Worlds: Planet 9), Andres Stenner (Backyard Worlds: Planet 9), Christopher Tanner (Backyard Worlds: Planet 9), Melina Thévenot (Backyard Worlds: Planet 9), Nikita V. Voloshin (Backyard Worlds: Planet 9), Jim Walla (Backyard Worlds: Planet 9), Zbigniew Wedracki (Backyard Worlds: Planet 9), and the Backyard Worlds: Planet 9 Collaboration.

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (en cooperación con SLAC National Accelerator Laboratory del DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

Contactos

Aaron Meisner
Astronomer at NSF’s NOIRLab
Cel: +1 650 714 8643
Correo electrónico: aaron.meisner@noirlab.edu

Amanda Kocz
Press and Internal Communications Officer
NSF’s NOIRLab
Cel: +1 520 318 8591
Correo electrónico: amanda.kocz@noirlab.edu

Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab2105.