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TOI-2533: Una enana marrón única en nuestra galaxia

TOI-2533 b revela nuevas perspectivas sobre las enanas marrones y la formación estelar.

Thiago Ferreira, Malena Rice, Xian-Yu Wang, Songhu Wang

― 5 minilectura


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TOI-2533 es un objeto interesante en el espacio conocido como enana marrón. Las enanas marrones no son exactamente planetas ni estrellas; están entre estas dos categorías. Estudiar sus órbitas ayuda a los científicos a entender cómo se forman y evolucionan. TOI-2533 es único porque orbita una estrella de tipo F8, que es parecida a nuestro Sol pero un poco más caliente.

Entendiendo la órbita de TOI-2533 b

TOI-2533 b tiene una órbita que es moderadamente excéntrica y está bastante separada de su estrella anfitriona. Los investigadores usaron técnicas especiales, como el efecto Rossiter-McLaughlin, para medir la alineación de la órbita. Este método analiza cómo cambia la luz de la estrella cuando la enana marrón pasa frente a ella. Los datos de estas observaciones mostraron que TOI-2533 b está alineada con la rotación de la estrella, lo que sugiere que se formó de una manera que los mantuvo alineados.

La importancia de la alineación spin-órbita

La alineación spin-órbita es un factor importante en el estudio de objetos celestes. Cuando la órbita de una enana marrón coincide con la rotación de su estrella anfitriona, sugiere que se formaron juntos en un entorno similar. En el caso de TOI-2533, la alineación indica que probablemente se formó a partir de un disco giratorio de material que rodea a la estrella. Sin embargo, también es posible que la órbita estuviera desalineada al principio, pero se corrigiera con el tiempo debido a influencias gravitacionales.

Características de las enanas marrones

Las enanas marrones, como TOI-2533, no queman hidrógeno en sus núcleos como lo hacen las verdaderas estrellas. En cambio, pueden quemar deuterio, lo que las hace un poco diferentes en sus propiedades. Se sospecha que TOI-2533 está cerca del límite inferior de masa para objetos que pueden mantener la quema de hidrógeno, lo que dificulta su categorización. La masa y propiedades de esta enana marrón coinciden estrechamente con las de otras enanas marrones conocidas, lo que ayuda a los científicos a afinar su comprensión de este grupo de objetos.

Mecanismos de formación

La forma en que se forman las enanas marrones sigue siendo un tema de debate entre los científicos. Hay diferentes teorías sobre cómo objetos como TOI-2533 llegan a existir. Una idea es que se forman a través del colapso de gas y polvo en regiones de formación estelar. Otra posibilidad es que evolucionen a partir de interacciones con otras estrellas. Para TOI-2533, los datos sugieren que puede haberse formado en un entorno similar a un disco, parecido a cómo se forman las estrellas y los planetas.

Datos Observacionales

Para aprender más sobre TOI-2533, los astrónomos recopilaron datos de varios instrumentos a lo largo del tiempo. Midieron la luz tanto de la estrella como de la enana marrón durante los tránsitos, o cuando la enana marrón pasó frente a la estrella. Al analizar estos datos, los investigadores pudieron determinar el tamaño y la masa de TOI-2533 b, así como cómo se mueve a través del espacio. Usaron varios telescopios y métodos para reunir esta información, permitiendo una comprensión completa del sistema.

El papel de las Fuerzas de Marea

En sistemas como TOI-2533, las fuerzas de marea juegan un papel importante. Estas fuerzas provienen de la atracción gravitacional entre la estrella y la enana marrón. Con el tiempo, estas fuerzas pueden provocar cambios en la órbita de la enana marrón. Si la órbita está desalineada o es excéntrica, las interacciones de marea pueden ayudar a acercarla a un estado más estable y alineado.

Propiedades adicionales de la estrella de TOI-2533

La estrella que orbita TOI-2533 también tiene características notables. Los científicos analizaron su temperatura, masa y radio para entender mejor sus características. Los atributos de la estrella se ajustan dentro del rango esperado para estrellas de tipo F8, lo que ayuda a confirmar la clasificación del anfitrión de TOI-2533.

Buscando compañeros

Los astrónomos también buscaron otras estrellas que podrían estar ligadas gravitacionalmente a TOI-2533. Examinaron fuentes cercanas pero no encontraron evidencia de compañeros cercanos. Esta información es importante porque ayuda a aclarar la estructura del sistema TOI-2533 y si hay otras influencias significativas en su órbita.

Implicaciones para estudios de exoplanetas

Estudiar TOI-2533 brinda información no solo sobre las enanas marrones, sino también sobre sistemas exoplanetarios más amplios. Con TOI-2533 siendo una de las pocas enanas marrones con un ángulo de alineación medidas, ayuda a entender cómo sistemas similares podrían evolucionar. El conocimiento obtenido de TOI-2533 puede ayudar a predecir los comportamientos y propiedades de otras enanas marrones y planetas en diferentes sistemas.

Conclusión

TOI-2533 es un objeto fascinante que muestra las complejidades de la mecánica celeste y la formación de cuerpos celestes. Su alineación con su estrella anfitriona sugiere una historia compartida que puede arrojar luz sobre los procesos en juego en la formación de estrellas y planetas. A medida que se recopilen más datos de tales sistemas, nuestra comprensión del universo seguirá evolucionando, abriendo el camino a descubrimientos emocionantes.

Fuente original

Título: SOLES XII. The Aligned Orbit of TOI-2533 b, a Transiting Brown Dwarf Orbiting an F8-type Star

Resumen: Brown dwarfs occupy a middle ground in mass space between gaseous giant planets and ultra-cool dwarf stars, and the characterisation of their orbital orientations may shed light on how these neighbouring objects form. We present an analysis of the Rossiter-McLaughlin (RM) effect across the transit of TOI-2533 $b$, a brown dwarf on a moderately eccentric ($e_b = 0.2476\pm0.0090$) and wide-separation ($a_b/R_\star = 13.34\pm0.30$) orbit around an F8-type star, using data from the NEID/WIYN spectrograph in combination with archival photometry and radial velocity observations. Spin-orbit analyses of brown dwarfs are relatively rare, and TOI-2533 stands out as the fifth brown dwarf system with a measured spin-orbit constraint. We derive a sky-projected stellar obliquity of $\lambda = -7\pm14^{\circ}$ for TOI-2533 $b$, finding that the brown dwarf is consistent with spin-orbit alignment. Our joint model also indicates that TOI-2533 $b$ falls near the lower bound of the hydrogen-burning minimum mass range (M$_b$ = $74.9\pm5.3$ M$_{\rm \tiny Jup}$). Ultimately, we find that TOI-2533 $b$ is consistent with formation from disc fragmentation in a primordially spin-orbit aligned orientation, although we cannot rule out the possibility that the system has been tidally realigned during its lifetime.

Autores: Thiago Ferreira, Malena Rice, Xian-Yu Wang, Songhu Wang

Última actualización: 2024-08-02 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2408.00725

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.00725

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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