Un equipo internacional de astrónomos del proyecto SPECULOOS, dedicado a la búsqueda de planetas habitables, y en el que participan científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha descubierto el eclipse de una peculiar enana marrón formada por dos estrellas que orbitan entre sí. Los resultados se acaban de publicar en la revista Nature Astronomy.

El hallazgo se produjo de manera casual mientras los científicos trabajaban en los resultados de la primera luz de uno de los cuatro telescopios del proyecto en Chile. Poco después de la construcción de los primeros telescopios SPECULOOS, y durante las observaciones de prueba, el equipo apuntó a la conocida enana marrón 2MASSW J1510478-281817, desde entonces renombrada 2M1510, en la constelación de Libra. Las observaciones de SPECULOOS captaron una señal distinta que llevó a los investigadores a sugerir que 2M1510 podría ser dos enanas marrones en lugar de una, y en órbita una alrededor de la otra.

“Entre las primeras observaciones de prueba que realizamos -señala Michaël Gillon, astrofísico de la Universidad de Lieja e investigador principal del proyecto SPECULOOS-, dirigimos uno de nuestros telescopios a una enana marrón conocida. Pero, de repente, el objeto pareció oscurecerse durante unos 90 minutos, lo que indicó que acababa de producirse un eclipse”.

Los investigadores pudieron confirmar su hipótesis utilizando dos telescopios más potentes, el Telescopio Keck de 10 m, en Hawai, y el Very Large Telescope (VLT) de 8 m, en Chile, este último, situado en el mismo sitio que los telescopios SPECULOOS utilizados para hacer las observaciones. Keck y VLT tienen espectrómetros sensibles que se pueden usar para medir las velocidades de los objetos celestes. En el caso del 2M1510, los astrónomos detectaron las velocidades de ambas enanas marrones mientras orbitaban entre sí.

Este descubrimiento coincide con el 25º aniversario de la verificación de la primera enana marrón, bautizada como Teide 1. Un hallazgo realizado con el telescopio IAC-80, del Observatorio del Teide (Tenerife), por un grupo español de astrofísicos perteneciente al IAC, liderado por Rafael Rebolo López, junto con María Rosa Zapatero Osorio y Eduardo Martín Guerrero de Escalante.

“Las primeras observaciones que condujeron a este descubrimiento datan del verano de 2017, lo que pone de manifiesto el esfuerzo observacional y de análisis de datos requerido. Con el nuevo telescopio Artemis, inaugurado el pasado verano en el Observatorio del Teide e integrado en el consorcio SPECULOOS, esperamos descubrir pronto sistemas tan interesantes como éste”, indica Roi Alonso, miembro del equipo de investigación de Artemis y uno de los autores del artículo.

La detección de enanas marrones eclipsantes es extremadamente rara: hasta la fecha solo se ha identificado otro sistema de este tipo. Estos sistemas brindan a los astrónomos la oportunidad de medir directamente los radios y las masas de las enanas marrones, que son cantidades fundamentales para los modelos teóricos. 2M1510 también es especial porque se encuentra entre las pocas enanas marrones que tiene una edad conocida, debido a su pertenencia al grupo cercano de estrellas jóvenes conocido como Asociación estelar de Argus.

"Reunir una combinación de masa, radio y edad es realmente raro para una estrella, y mucho más para una enana marrón", explica Amaury Triaud, investigador de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Birmingham y autor principal del estudio. “Generalmente falta una o más de estas medidas. Al reunir todos estos elementos, pudimos verificar modelos teóricos sobre cómo se enfrían las enanas marrones, modelos que tienen más de 30 años. Descubrimos que los modelos coinciden notablemente bien con las observaciones, un testimonio del ingenio humano”, añade.

Proyecto SPECULOOS

La misión del proyecto SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars, por sus siglas en inglés) es investigar los planetas que rodean a las enanas ultrafrías, una categoría que incluye a las estrellas más pequeñas que existen, así como otros objetos llamados enanas marrones. Las enanas marrones son objetos subestelares, lo que significa que tienen menos masa que una estrella pero más que un planeta, por lo que no pueden mantener la fusión de hidrógeno en helio, un proceso que alimenta la luz de estrellas normales como el Sol.

Los astrónomos predicen que estas enanas ultrafrías deberían albergar grandes poblaciones de planetas rocosos cercanos y potencialmente habitables, ofreciendo una gran cantidad de oportunidades para explorar una diversidad de atmósferas y climas. Un ejemplo es el sistema de 7 planetas TRAPPIST-1, que fue descubierto por miembros del mismo equipo.

Los datos que hicieron posible este descubrimiento fueron obtenidos por el Observatorio Sur de SPECULOOS, una de las instalaciones que participan en el proyecto. SPECULOOS Sur se encuentra situado en el Observatorio Paranal, en Chile, operado por el Observatorio Europeo Autral (ESO) y financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC), así como por la Fundación Simons, la Fundación MERAC y el Consejo de Ciencia, Tecnología e Instalaciones. El proyecto SPECULOOS también involucra telescopios en el Observatorio del Teide (Tenerife, España), San Pedro Mártir (México), Oukaïmden (Marruecos) y el Observatorio de La Silla (Chile).

El equipo que produjo el descubrimiento está formado por investigadores de la Universidad de Birmingham; la Universidad de California, San Diego; la Universidad de Lieja; el Instituto de Astrofísica de Canarias; el Museo Americano de Historia Natural; la Universidad de Cambridge; la Universidad de Berna; el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT); la Universidad de Gotinga; y la Universidad de Warwick.

Artículo:

Triaud, A.H.M.J., Burgasser, A.J., Burdanov, A. et al. An eclipsing substellar binary in a young triple system discovered by SPECULOOS. Nat Astron (2020). https://doi.org/10.1038/s41550-020-1018-2

Contacto:

Roi Alonso, investigador del IAC: ras [at] iac.es (ras[at]iac[dot]es)