06/01/2018

Trabalho perfeito para o telescópio Webb: estudar as misteriosas anãs marrons

Telescópio Webb da NASA investiga misteriosas anãs marrons

Várias equipes de pesquisa usarão o Webb para explorar a natureza misteriosa das anãs marrons, procurando a visão da formação estelar e das atmosferas de exoplanetas, e do território nebuloso em que a anã marrom em si existe. O trabalho anterior com Hubble, Spitzer e ALMA mostrou que anãs marrons podem ser até 70 vezes mais gigantes do que gigantes de gás, como Júpiter, mas não têm massa suficiente para que seus núcleos queimem combustível nuclear e irradiem luz estelar. Embora as anãs marrons tenham sido teorizadas na década de 1960 e confirmadas em 1995, não há uma explicação aceita de como elas se formam como uma estrela, pela contração de gás, ou como um planeta, pelo acúmulo de material em um disco protoplanetário? Alguns têm uma relação de companheirismo com uma estrela, enquanto outros derivam sozinhos no espaço.
Na Université de Montréal, Étienne Artigau, lidera uma equipe que usará o Webb para estudar um anão marrom específico, rotulado como SIMP0136. É uma anã marrom pequena e isolada, uma das mais próximas do nosso Sol, que torna fascinante o estudo, pois tem muitas características de um planeta sem estar muito perto da luz de uma estrela. SIMP0136 foi objeto de um avanço científico passado por Artigau e sua equipe, quando eles encontraram evidências sugerindo que ele tem uma atmosfera turva. Ele e seus colegas usarão os instrumentos espectroscópicos do Webb para saber mais sobre os elementos e compostos químicos nessas nuvens.

"Medições espectroscópicas muito precisas são difíceis de obter a partir do solo no infravermelho devido à absorção variável em nossa própria atmosfera, daí a necessidade de observação infravermelha baseada no espaço. Além disso, o Webb nos permite apanhar recursos, como a absorção de água, que são inacessíveis do solo neste nível de precisão ", explica Artigau.

Essas observações poderiam estabelecer bases para a futura exploração exoplanetária com Webb, incluindo quais mundos poderiam abrigar vida. Os instrumentos infravermelhos do Webb serão capazes de detectar os tipos de moléculas nas atmosferas dos exoplanetas ao ver quais elementos absorvem a luz à medida que o planeta passa em frente à sua estrela, uma técnica científica conhecida como espectroscopia de trânsito.
"A anã marrom SIMP0136 tem a mesma temperatura que vários planetas que serão observados em espectroscopia de trânsito com Webb, e as nuvens são conhecidas por afetar esse tipo de medida; nossas observações nos ajudarão a entender melhor as plataformas de nuvens em anãs marrons e atmosferas planetárias em geral ", diz Artigau.

A busca de anãs marrons isoladas e de baixa massa foi um dos primeiros objetivos científicos propostos para o telescópio Webb na década de 1990, diz o astrônomo Aleks Scholz da Universidade de St. Andrews. As anãs marrons têm uma massa mais baixa do que as estrelas e não "brilham", mas simplesmente emitem o fraco pós-brilho do nascimento, e assim são melhor vistas na luz infravermelha, e é por isso que o Webb será uma ferramenta tão valiosa nesta pesquisa.

Scholz, que também lidera o projeto Substellar Objects in Near Young Clusters (SONYC), usará o Imaging Near Infrared do Webb e o Slitless Spectrograph (NIRISS) para estudar NGC 1333 na constelação de Perseus. NGC 1333 é um berçário estelar que também foi encontrado para abrigar um número excepcionalmente alto de anãs marrons, alguns deles na extremidade muito baixa do intervalo de massa para tais objetos - ou seja, não muito mais pesados do que Jupiter.

"Em mais de uma década de busca, nossa equipe descobriu que é muito difícil localizar anãs marrons que são menos de cinco massas de Júpiter - a massa onde a formação de estrelas e planeta se sobrepõe. Esse é um trabalho para o telescópio Webb", Scholz diz: "Tem sido uma longa espera para o Webb, mas estamos muito entusiasmados por ter uma oportunidade de abrir novos caminhos e potencialmente descobrir um tipo de planetas totalmente novo, não vinculado, vagando pela Galáxia como estrelas".

Ambos os projetos liderados por Scholz e Artigau estão fazendo uso de Observações de Tempo Garantido (GTOs), observando o tempo no telescópio que é concedido aos astrônomos que trabalharam há anos para preparar as operações científicas da Webb.

(Texto traduzido e adaptado)
FONTE: NASA

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