Astrônomos detectam uma nova anã marrom orbitando uma estrela anã M

Curva de luz de raios – binned de um dia de Ton 599 (painel superior) com os valores de estatísticas de teste correspondentes a cada valor de fluxo (painel inferior). Crédito: Cañas et al., 2021.

Astrônomos da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State) e de outros lugares detectaram uma enorme anã marrom orbitando uma anã M conhecida como TOI-2119. O objeto recém-encontrado tem quase 70 vezes mais massa do que Júpiter e orbita sua estrela hospedeira em uma órbita excêntrica. A descoberta foi relatada em um artigo publicado em 7 de dezembro em arXiv.org.

Anãs marrons são objetos intermediários entre planetas e estrelas, ocupando a faixa de massa entre 13 e 80 massas de Júpiter. Embora muitas anãs marrons tenham sido detectadas até hoje, esses objetos orbitando outras estrelas são um achado raro.

As observações mostraram que as anãs marrons massivas orbitando seus hospedeiros a uma distância relativamente próxima (menos de 3,0 UA) são extremamente raras e difíceis de encontrar. Esse chamado “deserto das anãs marrons” é constantemente estudado por astrônomos usando várias técnicas, com o objetivo de encontrar outros exemplos desse tipo peculiar.

Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Caleb I. Cañas, da Penn State, relata a descoberta de uma nova anã marrom maciça, aparentemente outro representante deste deserto. O objeto recém-descoberto, designado TOI-2119.01, foi identificado com o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA e sua natureza anã marrom foi confirmada usando uma combinação de fotometria terrestre e espacial e velocimetria de alta precisão do planeta de zona habitável Finder.

“TESS observou TOI-2119 (Gaia EDR3 1303675097215915264) no modo de cadência curta durante os Setores 24 e 25 com dados abrangendo 16 de abril de 2020 a 08 de junho de 2020. Ele tem um candidato em trânsito, TOI-2119.01, identificado pelo Centro de Operações de Processamento de Ciência TESS pipeline (SPOC) “, escreveram os pesquisadores no artigo.

De acordo com o estudo, TOI-2119.01 tem uma massa de cerca de 67 massas de Júpiter e seu raio foi medido em aproximadamente 1,11 raio de Júpiter. Esses resultados fornecem uma densidade em um nível de 60 g / cm3.

A anã marrom circunda TOI-2119 a cada 7,2 dias em uma órbita excêntrica (com uma excentricidade de 0,336) inclinada 88,51 graus, a uma distância de cerca de 0,064 UA dela. A temperatura de brilho deste objeto foi encontrada em cerca de 2.100 K.

A estrela hospedeira TOI-2119 é uma anã M com cerca de metade do tamanho e da massa do sol. Tem um período de rotação de 13,2 dias, metalicidade a um nível de 0,1, e sua temperatura efetiva é estimada em 3.553 K. Com base no período de rotação, os astrônomos presumem que TOI-2119 está provavelmente entre 700 milhões e 5,1 bilhões de anos velho.

Resumindo os resultados, os pesquisadores sublinharam que a alta excentricidade do TOI-2119.01 pode ser o resultado de interações dinâmicas com um companheiro de longo período até agora não detectado. Eles acrescentaram que a grande massa desta anã marrom aponta para um cenário de formação através da instabilidade gravitacional em um disco.

“Simulações de Forgan et al. (2018) mostram que as interações dinâmicas e o espalhamento entre fragmentos em um disco gravitacionalmente instável podem formar prontamente sistemas anãs marrons em uma variedade de configurações”, explicaram os autores do artigo.


Publicado em 19/12/2021 14h05

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