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Observando a Variabilidade do SSTc2d J163134.1-240100

Uma jovem anã marrom mostra sinais de perda de massa e mudanças de brilho.

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SSTc2d J163134.1-240100 é um jovem anão marrom, um tipo de corpo celeste que é maior que um planeta, mas menor que uma estrela. Ele tá numa região chamada complexo formador de estrelas de Ofiúco. Esse anão marrom é especialmente interessante porque mostra sinais de Perda de massa, que é a liberação de material da sua superfície. Os cientistas queriam saber se tem mudanças na sua luminosidade ao longo do tempo, o que poderia dar pistas sobre seu comportamento e características.

Observações

Pra estudar esse anão marrom, os pesquisadores fizeram observações durante algumas noites em maio de 2023. Eles usaram câmeras infravermelhas especiais pra monitorar mudanças na luminosidade no K-banda, que é uma parte do espectro infravermelho. Também analisaram dados de observações passadas pra ver como a luminosidade mudou ao longo de períodos mais longos.

Durante as duas noites de observações, não encontraram mudanças significativas em escalas de tempo curtas de 1 a 6 horas. Isso quer dizer que não teve evidência de um padrão regular ou ciclo na luminosidade nesse período. Mas, eles notaram que a luminosidade caiu cerca de 3% entre as duas noites, indicando um certo nível de variabilidade.

Curvas de Luz

As curvas de luz são gráficos que mostram como a luminosidade de um objeto muda ao longo do tempo. Os pesquisadores criaram curvas de luz pra SSTc2d J163134.1-240100 com base nas observações da K-banda e combinaram isso com dados de diferentes fontes, incluindo as bases de dados ALLWISE e NEOWISE. As curvas de luz revelaram variações na luminosidade, especialmente ao longo dos dias.

Nos dados da NEOWISE, eles observaram um padrão possível com um período de cerca de 6 dias, o que significa que a luminosidade pode estar mudando em um ciclo de mais ou menos uma semana. Eles concluíram que essas variações em escalas de tempo mais longas podem ser devido a manchas na superfície do anão marrom, que rotacionam e causam mudanças na luminosidade ao entrarem e saírem de vista.

Perda de Massa

Esse anão marrom tem uma característica única: mostra uma perda de massa esférica, ou seja, material tá sendo expelido em todas as direções. Existem duas teorias principais sobre por que isso tá acontecendo. Uma possibilidade é que pode ser um pulso térmico causado pelo início de um processo chamado queima de deutério. Essa é uma reação nuclear que pode ocorrer em anões marrons jovens. Outra possibilidade é que a perda de massa seja por causa de uma Rotação extremamente rápida, que pode fazer ventos levarem material embora.

O Papel da Rotação

A rotação desempenha um papel importante na compreensão de SSTc2d J163134.1-240100. Uma rotação rápida perto de um certo limite, conhecido como velocidade de ruptura, pode levar a mudanças no comportamento do objeto. Quando um corpo celeste gira muito rápido, pode mudar sua forma e fazer com que material seja ejetado.

Os pesquisadores estavam procurando sinais dessa rotação rápida ou pulsações, que são ondulações na luz do objeto causadas por processos internos. No entanto, os dados deles não mostraram ciclos de mudanças rápidas na luminosidade em curto prazo, o que indicaria rotação rápida. Mas, a variabilidade observada em prazos mais longos sugere que, embora SSTc2d J163134.1-240100 pode não esteja girando a velocidades tão altas, ainda passa por algum tipo de rotação.

A Importância da Monitorização

A monitorização regular de anões marrons como SSTc2d J163134.1-240100 é muito importante. Isso ajuda os cientistas a entender como esses objetos evoluem ao longo do tempo. Objetos subestelares jovens, como anões marrons, muitas vezes mostram mudanças na luminosidade por causa dos ambientes ao seu redor, incluindo atividade magnética, acreção de material e suas interações com discos de material ao redor deles.

Em anões marrons mais velhos, a variabilidade da luz pode indicar a presença de nuvens e outras propriedades atmosféricas. Como eles ainda são jovens, a variabilidade de SSTc2d J163134.1-240100 pode fornecer insights sobre seu desenvolvimento e os processos que ocorrem em sua atmosfera.

Descobertas e Conclusões

Com base nas observações, os pesquisadores concluíram que SSTc2d J163134.1-240100 é realmente um anão marrom único que mostra perda de massa e variabilidade na luminosidade ao longo do tempo. Os dados sugeriram que essa variabilidade é provavelmente causada pela atividade magnética na superfície, resultando na presença de manchas que rotacionam com o objeto.

Essa descoberta implica que o período de rotação de SSTc2d J163134.1-240100 está na faixa de vários dias, o que é consistente com o que foi observado em outros anões marrons jovens. Como muitos anões marrons jovens mostram períodos de rotação que variam de algumas horas a vários dias, SSTc2d J163134.1-240100 tá no limite mais alto dessa faixa.

Direções para Pesquisas Futuras

O estudo de SSTc2d J163134.1-240100 abre a porta pra mais investigações sobre anões marrons e suas características. Os pesquisadores propõem que observações em séries temporais contínuas são necessárias pra confirmar o período de rotação e checar por quaisquer pulsações com ainda mais precisão.

Entender as razões por trás da perda de massa em objetos como SSTc2d J163134.1-240100 pode fornecer insights sobre como os anões marrons evoluem ao longo do tempo. Como a queima de deutério é comum em anões marrons jovens, aprender como isso influencia a perda de massa pode ter implicações mais amplas pra nossa compreensão das funções de massa subestelar e como esses objetos se desenvolvem em suas primeiras fases de vida.

Resumo

Em resumo, SSTc2d J163134.1-240100 é um jovem anão marrom com características intrigantes, incluindo perda de massa e variabilidade na sua luminosidade. As observações mostram que, embora não tenham encontrado mudanças periódicas de curto prazo, há sinais de variabilidade em escalas de tempo mais longas, provavelmente ligadas a manchas na superfície. Esse anão marrom serve como um estudo de caso valioso na exploração contínua de objetos subestelares enquanto os pesquisadores buscam entender melhor sua formação e características. Estudos futuros e observações contínuas com certeza vão aumentar nosso conhecimento nessa área fascinante da astronomia.

Fonte original

Título: Variability in SSTc2d J163134.1-240100, a brown dwarf with quasi-spherical mass loss

Resumo: We report on a search for variability in the young brown dwarf SST1624 (~M7 spectral type, M~0.05Msol), previously found to feature an expanding gaseous shell and to undergo quasi-spherical mass loss. We find no variability on timescales of 1-6hours. Specifically, on these timescales, we rule out the presence of a period with amplitude >1%. A photometric period in that range would have been evidence for either pulsation powered by Deuterium burning or rotation near breakup. However, we see a 3% decrease in the K-band magnitude between two consecutive observing nights (a 10sigma result). There is also clear evidence for variations in the WISE lightcurves at 3.6 and 4.5 microns on timescales of days, with a tentative period of about 6d (with a plausible range between 3 and 7d). The best explanation for the variations over days is rotational modulation due to spots. These results disfavour centrifugal winds driven by fast rotation as mechanism for the mass loss, which, in turn, makes the alternative scenario -- a thermal pulse due to Deuterium burning -- more plausible.

Autores: Aleks Scholz, Koraljka Muzic, Victor Almendros-Abad, Antonella Natta, Dary Ruiz-Rodriguez, Lucas Cieza, Cristina Rodriguez-Lopez

Última atualização: 2024-04-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.14087

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.14087

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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