Brown dwarf stars hiding in plain sight in our solar neighborhood
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| An illustration showing the relative sizes of brown dwarfs as compared to starts and gas giant planets. Credit: Carnegie Institution for Science. |
Cool brown dwarfs are a hot topic in astronomy right now. Smaller than stars and bigger than giant planets, they hold promise for helping us understand both stellar evolution and planet formation. Brown dwarfs are substellar objects that occupy the mass range between the heaviest gas giants and the lightest stars, of approximately 13 to 75–80 Jupiter masses (MJ). Now new work from a team of astronomers has discovered several ultracool brown dwarfs in our own solar neighborhood. Their findings are published in The Astrophysical Journal.
Brown dwarfs are sometimes called failed stars. They are too small to sustain the Hydrogen-1 fusion process that powers stars, so after forming they slowly cool, contract, and dim over time. Their temperatures can range from nearly as hot as a star to as cool as a planet and their masses also range between star-like and giant-planet-like.
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| Comparison: most brown dwarfs are only slightly larger than Jupiter. Credit: NASA/JPL-Caltech/UCB |
“Everyone will benefit from the study of brown dwarfs, because they can often be found in isolation, which means that we can more easily gather precise data on their properties without a bright star blinding our instruments," said Jonathan Gagné from Carnegie Institution for Science, who is also a collaborator of the Institute for Research on Exoplanets (iREx) at Université de Montréal.
Discovering new brown dwarfs will help scientists to better quantify the frequency at which they occur both in our solar neighborhood and beyond. Knowing the abundance and distribution of brown dwarfs provides key information on the distribution of mass in the universe, and on the mechanism of brown dwarf formation, for example, whether they form in isolation or instead are ejected from larger planetary systems.
To that end, the team, led by Jasmin Robert of Université de Montréal, believed that although hundreds of ultracool brown dwarfs have already been discovered, the techniques used to identify them were overlooking those with more-unusual compositions, which would not show up in the color-based surveys generally used.
So they surveyed 28 percent of the sky and discovered 165 ultracool brown dwarfs, about a third of which have unusual compositions or other peculiarities. When talking about brown dwarfs, ultracool means temperatures under about 3,500 Fahrenheit or 2,200 kelvin.
“The search for ultracool brown dwarfs in the neighborhood of our own Solar System is far from over,” said Gagné. “Our findings indicate that many more are hiding in existing surveys.”
Sources: Carnegie Institution for Science, SEA, Wikipedia
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Estrellas enanas marrón ocultas a la vista de todos en nuestro vecindario solar
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| Artist's concept of a T-type brown dwarf. Credit: NASA/JPL-Caltech |
Las frías enanas marrones son un tema de moda en la astronomía ahora mismo. Más pequeñas que las estrellas y mayores que los planetas gigantes, estas albergan la esperanza de ayudarnos a entender tanto la evolución estelar como la formación planetaria. Las enanas marrones son objetos subestelares ocupando un rango de masa de entre los más pesados planetas gigantes y las estrellas más ligeras, de aproximadamente entre 13 a 75-80 masas jovianas (MJ). Ahora, un nuevo trabajo de un equipo de astrónomos ha descubierto varias marrones enanas ultra-frías. Sus hallazgos han sido publicados en The Astrophysical Journal.
A las enanas marrones se las llama a menudo estrellas fallidas. Estas son demasiado pequeñas para mantener el proceso de fusión del hidrógeno-1 que alimenta a una estrella, así que tras su formación se enfrían lentamente, contraen y se apagan con el tiempo. Sus temperaturas pueden variar de casi a tan caliente como una estrella a tan fría como un planeta y sus masas también varían entre las de las estrellas y las de los planetas.
Estas son fascinantes para los astrónomos por cantidad de razones, mayoritariamente porque pueden ser un puente entre las estrellas y los planetas y como estas influyen a los segundos, particularmente cuando se trata de composición y propiedades atmosféricas. Pero mucho aún permanece sin saberse.
“Todo el mundo se beneficiará del estudio de las enanas marrones, porque estas pueden a menudo ser encontradas en aislamiento, lo que significa que podemos obtener información más precisa de sus propiedades sin que una brillante estrellas nos ciegue los instrumentos,” dijo Jonathan Gagné del Instituto de Ciencia de Carnegie, quien es colaborador del Instituto de Investigación de Exoplanetas (iREX) en la Universidad de Montreal.
Descubrir nuevas enanas marrones ayudara a los científicos a cuantificar mejor la frecuencia en las que estas se dan, tanto en el vecindario de nuestro sistema solar como más allá. Saber de la abundancia y distribución de las marrones enanas aporta información clave de la distribución de la masa del Universo, y de los mecanismos de la formación de las enanas marrones, por ejemplo, y si es que se pueden formar aisladas o por el contrario de un sistema planetario mayor.
Para tal propósito, el equipo, liderado por Jasmin Robert de la Universidad de Montreal, cree que, aunque cientos de enanas marrones ultra-frías se hayan descubierto, las técnicas para identificar las estaban pasando por alto aquellas con una composición menos usual, lo que haría no mostrarlas en los sondeos basados en color que generalmente son usados.
Así que rastrearon el 28 por ciento del cielo y descubrieron 165 enanas marrones ultra-frías, de las que en torno a un tercio tienen composiciones poco usuales u otras peculiaridades. Cuando hablamos de enanas marrones, ultra-frías significa temperaturas por encima de entorno a los 3,500 Fahrenheit or 2,200 kelvin.
“La investigación de las enanas marrones ultra-frías en el vecindario del Sistema Solar está lejos de ser historia,” dijo Gagné. “Nuestros hallazgos indican que hay muchas más ocultas en sondeos existentes.”
Fuentes: Carnegie Institution for Science, SEA, Wikipedia
An introduction to brown dwarfs. Credit: Carnegie Institution for Science
