Nuevo compañero encontrado cerca de la estrella HIP 39017
Los científicos descubrieron un compañero subestelar único que orbita la estrella HIP 39017.
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Tabla de contenidos
Los científicos han hecho un descubrimiento emocionante: un objeto grande, probablemente un planeta o una estrella de baja masa, está orbitando una estrella joven llamada HIP 39017. Se sabe que esta estrella cambia de Brillo, lo que ayuda a detectar Objetos cercanos. Se encontró al nuevo compañero utilizando técnicas avanzadas de imagen para mirar directamente a la estrella y sus alrededores.
Lo Que Encontraron
El compañero parece ser un objeto de transición entre dos tipos conocidos como L y T. Se ha estudiado con diferentes instrumentos para recopilar información sobre su luz y color. Los datos muestran que este objeto tiene características similares a otros objetos subestelares conocidos. Los modelos de su atmósfera sugieren que está rodeado de nubes, lo que lo hace un poco más difícil de examinar.
Cómo Lo Descubrieron
La imagen directa es un método valioso para detectar Compañeros que están lejos de sus estrellas. Los métodos tradicionales a menudo pasan por alto objetos tan distantes. El uso de grandes telescopios terrestres equipados con sistemas avanzados para corregir distorsiones atmosféricas ha permitido obtener imágenes más claras. Al centrarse en estrellas específicas con movimientos conocidos, los investigadores han podido mejorar sus posibilidades de encontrar nuevos compañeros.
Por Qué Es Importante
La juventud del compañero significa que no se ha enfriado mucho, lo que lo convierte en un excelente sujeto para estudiar cómo se forman y evolucionan tales objetos. Al medir su masa y brillo, los científicos pueden aprender más sobre objetos similares en el universo. Este descubrimiento se suma a una lista creciente de compañeros conocidos que desafían nuestra comprensión sobre la formación de estrellas y planetas.
Observando HIP 39017
HIP 39017 es una estrella ubicada a unos 65.9 años luz de nosotros. Se clasifica como una estrella A9/F0, lo que le da un color y brillo particular. Se han detectado cambios significativos en su brillo, mostrando que tiene un patrón de pulsación complejo. Esta propiedad ayuda a determinar la naturaleza de su compañero y contribuye a entender la edad del sistema.
El equipo de investigación utilizó datos de diversas fuentes, incluidos otros telescopios, para analizar HIP 39017 y su nuevo compañero. Se compararon el brillo y color de la estrella con otros sistemas estelares conocidos que albergan planetas, revelando que es similar a ciertos sistemas bien estudiados.
Métodos de Observación
Para detectar al compañero, los científicos utilizaron técnicas avanzadas de imagen durante varias noches. Emplearon óptica adaptativa, que corrige distorsiones causadas por la atmósfera de la Tierra, y herramientas de observación especializadas para reducir la luz de la estrella misma. Esto facilitó la detección del tenue compañero en sus cercanías.
Se recopilaron datos a través de diversas longitudes de onda, lo que permitió a los investigadores crear una imagen más detallada de las propiedades del compañero. Su objetivo era comparar las observaciones con modelos para entender mejor las características del objeto.
Análisis del Compañero
El brillo del compañero en bandas específicas sugiere que está en el límite entre dos clasificaciones de objetos subestelares, lo que significa que podría tener características de un planeta y de una enana marrón. Al analizar la luz del compañero, los científicos estimaron su masa y temperatura.
Los investigadores se centraron en crear un modelo integral para entender la temperatura, la gravedad y el radio del objeto. Sus hallazgos apuntan a que es un cuerpo nublado con una temperatura alrededor de 1300 K y un radio de menos de un Júpiter.
Importancia de la Edad en el Estudio
Entender la edad del compañero es crucial. Juega un papel significativo en determinar sus características. Las estimaciones más recientes sugieren que el compañero tiene unos 115 millones de años, lo que lo hace relativamente joven en términos astronómicos. Esta juventud impacta cómo se enfría a lo largo del tiempo y permite a los científicos compararlo con otros objetos conocidos para refinar sus modelos.
Desafíos Enfrentados
A pesar de la emoción por este descubrimiento, siguen existiendo desafíos. El periodo de recopilación de datos fue corto, lo que significa que el equipo tenía información limitada sobre el movimiento orbital del compañero. Tiempos de observación más largos proporcionarían una mejor comprensión de su órbita y masa.
Los investigadores planean seguir monitoreando HIP 39017 y su compañero durante períodos prolongados para recopilar más datos. Medidas más precisas de futuros estudios ayudarán a aclarar la relación entre la estrella y el nuevo objeto descubierto.
Implicaciones para la Investigación Futura
Este descubrimiento refuerza la importancia de encuestas de imagen dirigidas sobre búsquedas al azar. Al enfocarse en estrellas que muestran signos de tener compañeros, los investigadores pueden aumentar la probabilidad de hacer descubrimientos significativos, especialmente en casos donde los métodos tradicionales podrían fallar.
Los hallazgos abren nuevas avenidas para entender no solo este sistema, sino también sistemas similares en todo el universo. A medida que los investigadores recopilan más datos sobre diferentes sistemas, podrán crear mejores modelos sobre cómo se forman y evolucionan los planetas y las enanas marrones.
Significado Más Amplio
La existencia de un compañero subestelar alrededor de HIP 39017 contribuye a las discusiones en curso en la comunidad científica sobre la naturaleza de los sistemas estelares. Cada nuevo descubrimiento ayuda a los científicos a refinar sus teorías y a mejorar su capacidad para predecir las características de otras estrellas y sus compañeros.
Este hallazgo en particular enfatiza la compleja naturaleza de los sistemas estelares, donde las estrellas pueden albergar múltiples tipos de compañeros, y sugiere que nuestro universo está lleno de sorpresas.
Conclusión
El descubrimiento de un nuevo compañero subestelar alrededor de la estrella HIP 39017 es un paso significativo hacia entender la dinámica de los sistemas estelares. A medida que los investigadores continúan explorando este objeto y otros similares, obtendrán valiosos conocimientos sobre los procesos que rigen la formación y evolución de los cuerpos celestes. Aún hay mucho por aprender, y con el avance de la tecnología, la capacidad de observar objetos distantes solo mejorará, llevando a más descubrimientos emocionantes en el futuro.
Título: Direct-imaging Discovery of a Substellar Companion Orbiting the Accelerating Variable Star, HIP 39017
Resumen: We present the direct-imaging discovery of a substellar companion (a massive planet or low-mass brown dwarf) to the young, $\gamma$ Doradus-type variable star, HIP 39017 (HD 65526). The companion's SCExAO/CHARIS JHK ($1.1-2.4\mu$m) spectrum and Keck/NIRC2 L$^{\prime}$ photometry indicate that it is an L/T transition object. A comparison of the JHK+L$^{\prime}$ spectrum to several atmospheric model grids finds a significantly better fit to cloudy models than cloudless models. Orbit modeling with relative astrometry and precision stellar astrometry from Hipparcos and Gaia yields a semi-major axis of $23.8^{+8.7}_{-6.1}$ au, a dynamical companion mass of $30^{+31}_{-12}$~M$_J$, and a mass ratio of $\sim$1.9\%, properties most consistent with low-mass brown dwarfs. However, its mass estimated from luminosity models is a lower $\sim$13.8 $M_{\rm J}$ due to an estimated young age ($\lesssim$ 115 Myr); using a weighted posterior distribution informed by conservative mass constraints from luminosity evolutionary models yields a lower dynamical mass of $23.6_{-7.4}^{+9.1}$~M$_J$ and a mass ratio of $\sim$1.4\%. Analysis of the host star's multi-frequency $\gamma$ Dor-type pulsations, astrometric monitoring of HIP 39017b, and Gaia Data Release 4 astrometry of the star will clarify the system age and better constrain the mass and orbit of the companion. This discovery further reinforces the improved efficiency of targeted direct-imaging campaigns informed by long-baseline, precision stellar astrometry.
Autores: Taylor L. Tobin, Thayne Currie, Yiting Li, Jeffrey Chilcote, Timothy D. Brandt, Brianna Lacy, Masayuki Kuzuhara, Maria Vincent, Mona El Morsy, Vincent Deo, Jonathan P. Williams, Olivier Guyon, Julien Lozi, Sebastien Vievard, Nour Skaf, Kyohoon Ahn, Tyler Groff, N. Jeremy Kasdin, Taichi Uyama, Motohide Tamura, Aidan Gibbs, Briley L. Lewis, Rachel Bowens-Rubin, Maïssa Salama, Qier An, Minghan Chen
Última actualización: 2024-05-15 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2403.04000
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.04000
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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