VHS J183135: Un Nuevo Objeto Celestial Rojo
Un nuevo cuerpo celeste recién descubierto con colores rojos inusuales ofrece nuevas perspectivas.
― 8 minilectura
Tabla de contenidos
- Antecedentes
- Descubrimiento de VHS J183135
- Naturaleza de VHS J183135
- Importancia científica
- Desafíos en el estudio de enanos marrones
- Métodos utilizados en el descubrimiento
- Análisis espectroscópico
- Movimiento y pertenencia a grupos en movimiento
- Características físicas
- Perspectivas de variabilidad
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
En este artículo, presentamos un nuevo objeto celestial llamado VHS J183135.58-551355.9, que pertenece a una categoría especial llamada enanos de transición L/T. Este objeto destaca por sus colores inusualmente rojos observados en el espectro infrarrojo cercano. Colores como estos no son comunes entre otros objetos similares, lo que hace que este descubrimiento sea significativo para entender estos tipos de cuerpos celestiales.
Antecedentes
Los enanos de transición L/T son una clase de objetos que se encuentran entre los Enanos Marrones más fríos y los planetas gigantes más cálidos. Son de gran interés para los astrónomos porque ayudan a los científicos a aprender más sobre atmósferas, composiciones y las características de esos cuerpos celestiales. Los enanos marrones a menudo se consideran "estrellas fallidas" ya que no tienen suficiente masa para iniciar la fusión nuclear, que es el proceso que alimenta a las estrellas.
Descubrimiento de VHS J183135
VHS J183135 fue descubierto durante encuestas que buscaban objetos en el cielo con colores infrarrojos cercanos muy rojos. Dos encuestas importantes contribuyeron a este descubrimiento: la Encuesta VISTA Hemisphere y CatWISE2020. Se encontró que el objeto tenía un brillo muy bajo en un tipo específico de luz que no se ve fácilmente a simple vista.
Para confirmar sus atributos únicos, los científicos tomaron mediciones de espectroscopia infrarroja cercana. Esta técnica ayuda a los científicos a entender las características de un objeto analizando la luz que emite o refleja. Los datos mostraron que VHS J183135 tiene varias características que sugieren que es mucho más joven que objetos similares que se encuentran típicamente en el espacio.
Naturaleza de VHS J183135
Los colores observados en VHS J183135 apuntan a una temperatura excepcionalmente baja en comparación con otros enanos L/T conocidos. Un análisis más profundo indicó que estos colores inusuales podrían estar relacionados con varios factores, como la juventud del objeto, la presencia de nubes en su atmósfera y su posición en el espacio.
Los enanos marrones jóvenes como VHS J183135 aún no han alcanzado su tamaño final y tienen una gravedad superficial más baja. Estos factores pueden hacer que sus atmósferas retengan más nubes y polvo, afectando cómo pasa la luz a través de ellas, lo que cambia los colores observados. Como resultado, los enanos marrones jóvenes suelen parecer más rojizos que sus contrapartes más viejas.
Importancia científica
Los enanos L y T jóvenes y rojos, como VHS J183135, podrían servir como modelos para los científicos que estudian los planetas gigantes jóvenes. Dado que comparten temperaturas y características atmosféricas similares, ofrecen una oportunidad valiosa para probar teorías sobre la formación y evolución planetaria.
Es importante notar que los enanos marrones que flotan libremente, o aquellos que no orbitan estrellas, ofrecen una ventaja única para el estudio. Dado que no están influenciados por la luz de una estrella huésped, se vuelve más fácil enfocarse en sus características individuales sin interferencias.
Desafíos en el estudio de enanos marrones
Determinar las propiedades de los enanos marrones puede ser complicado debido a factores superpuestos como la edad, temperatura y masa. A menudo, los investigadores enfrentan dificultades para precisar estas propiedades de enanos marrones aislados. Sin embargo, si se puede vincular un enano marrón a un grupo en movimiento-una colección de estrellas que comparten movimientos y características similares-entonces se pueden inferir sus propiedades a partir del grupo.
Estos grupos en movimiento tienen edades y metalicidades conocidas, lo que facilita deducir las características de los miembros individuales. Así, enanos marrones como VHS J183135 pueden categorizarse con precisión cuando se analizan dentro del contexto de tales grupos.
Métodos utilizados en el descubrimiento
Para encontrar VHS J183135, los científicos realizaron una búsqueda en el cielo amplio para objetos con colores infrarrojos cercanos extremadamente rojos. Usaron datos de las encuestas CatWISE2020 y VHS para identificar candidatos. Fue durante una búsqueda secundaria que se notó a VHS J183135, ya que se había rechazado anteriormente debido a un problema técnico.
Después de confirmar las características del objeto, los científicos tomaron medidas detalladas usando un telescopio y espectrógrafo específicos. Esto involucró múltiples observaciones para garantizar precisión y calibración, lo cual es crucial para obtener datos confiables.
Análisis espectroscópico
Una vez que se confirmaron los colores de VHS J183135, los científicos compararon su espectro infrarrojo cercano con estándares espectrales establecidos. Este análisis reveló que el objeto tiene una pendiente espectral notablemente roja, lo que indica su juventud y baja gravedad superficial.
Se identificó que el estándar espectral que mejor coincidia era un estándar L9. Sin embargo, se observó que las características espectrales de VHS J183135 no coincidían perfectamente con el estándar, sugiriendo su naturaleza única. La comparación también mostró evidencia de características de absorción de CH que podrían indicar procesos químicos específicos ocurriendo en la atmósfera de VHS J183135.
Movimiento y pertenencia a grupos en movimiento
Para evaluar si VHS J183135 pertenece a algún grupo en movimiento joven conocido, los investigadores utilizaron un método estadístico llamado algoritmo BANYAN. Este método evalúa la probabilidad de que un objeto forme parte de un grupo basado en su movimiento y posición en el cielo. Los resultados iniciales sugirieron que VHS J183135 tiene un 85% de probabilidad de ser miembro del grupo en movimiento Pictoris, que tiene una edad estimada de unos 22 millones de años.
Para solidificar esta membresía, se necesitarán más medidas, como paralaje y velocidad radial. Estas medidas ayudarán a brindar una mejor visión sobre los movimientos del objeto y su posible vínculo con el grupo en movimiento.
Características físicas
Si VHS J183135 es de hecho un miembro del grupo en movimiento Pictoris, sus propiedades físicas se pueden estimar basándose en las características del grupo. Por ejemplo, los investigadores usaron un método de corrección bolométrica para derivar un valor de luminosidad para el objeto. Este proceso implica calcular qué tan brillante aparece el objeto cuando se consideran todas las longitudes de onda de luz.
Usando modelos evolucionarios, los científicos estimaron la masa y el radio de VHS J183135, que están por debajo del umbral para la combustión de deuterio, indicando su estatus como un objeto de masa planetaria. La temperatura efectiva de VHS J183135 se encontró significativamente más baja que la de otros objetos de edad de campo de tipos similares, sugiriendo aún más la juventud del objeto.
Perspectivas de variabilidad
Los enanos L y T jóvenes, incluyendo VHS J183135, son conocidos por exhibir variabilidad debido a las nubes en sus atmósferas. Esta variabilidad a menudo está vinculada a movimientos de rotación que causan cambios en la apariencia. Por lo tanto, se considera que VHS J183135 es un candidato prometedor para un mayor monitoreo para detectar cualquier variabilidad.
Las observaciones iniciales indicaron una discrepancia en las mediciones de color tomadas en diferentes momentos, sugiriendo la posibilidad de que la variabilidad o otros factores jugaran un papel. Esta observación enfatiza la necesidad de estudios adicionales para entender la dinámica de VHS J183135 y si sus colores cambian con el tiempo.
Conclusión
El descubrimiento de VHS J183135 marca un desarrollo emocionante en el estudio de los enanos de transición L/T. Sus colores rojos únicos y características espectrales proporcionan valiosos conocimientos sobre las características de los enanos marrones jóvenes y sus atmósferas. A medida que los investigadores continúan reuniendo más datos, podemos esperar aprender más sobre este intrigante objeto y su lugar en el universo.
La importancia de VHS J183135 va más allá de sus atributos inmediatos; resalta el potencial de localizar objetos similares adicionales a través de nuevos métodos de encuesta. A medida que entren en juego telescopios e instrumentos más avanzados, la exploración de estos cuerpos celestiales elusivos profundizará nuestra comprensión de la complejidad del universo y los procesos en funcionamiento.
Las investigaciones futuras no solo aclararán los atributos específicos de VHS J183135, sino que también ayudarán a identificar más enanos de transición L/T rojos. Este trabajo en curso es esencial para una comprensión más amplia del paisaje cósmico y los diversos tipos de objetos que lo pueblan. Comprender tales objetos también podría arrojar luz sobre las condiciones y procesos que llevan a la formación de planetas y sus atmósferas.
El viaje de explorar VHS J183135 apenas ha comenzado, y a medida que desvelemos sus secretos, continuaremos contribuyendo a la riqueza de conocimientos en el campo de la astronomía.
Título: Discovery of the Remarkably Red L/T Transition Object VHS J183135.58-551355.9
Resumen: We present the discovery of VHS J183135.58$-$551355.9 (hereafter VHS J1831$-$5513), an L/T transition dwarf identified as a result of its unusually red near-infrared colors ($J-K_{\rm S}=3.633\pm0.277$ mag; $J-W2=6.249\pm0.245$ mag) from the VISTA Hemisphere Survey and CatWISE2020 surveys. We obtain low resolution near-infrared spectroscopy of VHS J1831$-$5513 using Magellan/FIRE to confirm its extremely red nature and assess features sensitive to surface gravity (i.e., youth). Its near-infrared spectrum shows multiple CH$_{\rm 4}$ absorption features, indicating an exceptionally low effective temperature for its spectral type. Based on proper motion measurements from CatWISE2020 and a photometric distance derived from its $K_{\rm S}$-band magnitude, we find that VHS J1831$-$5513 is a likely ($\sim$85$\%$ probability) kinematic member of the $\beta$ Pictoris moving group. Future radial velocity and trigonometric parallax measurements will clarify such membership. Follow-up mid-infrared or higher resolution near-infrared spectroscopy of this object will allow for further investigation as to the cause(s) of its redness, such as youth, clouds, and viewing geometry.
Autores: Thomas P. Bickle, Adam C. Schneider, Jonathan Gagné, Jacqueline K. Faherty, Austin Rothermich, Johanna M. Vos, Genaro Suárez, J. Davy Kirkpatrick, Aaron M. Meisner, Marc J. Kuchner, Adam J. Burgasser, Federico Marocco, Sarah L. Casewell, Dan Caselden, Daniella Bardalez Gagliuffi, The Backyard Worlds, Planet 9 Collaboration
Última actualización: 2024-05-06 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2405.03849
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.03849
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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