Anãs marrons classificadas utilizando dados do DES

29 de abril de 2019 | LIneA

As anãs marrons são descritas como objetos com mais massa que um planeta, porém não grandes o bastante para serem consideradas como estrelas. Além do tamanho, o que diferencia uma estrela de um planeta é a emissão de luz. No caso da anã marrom, há a queima do elemento deutério (um tipo mais pesado de hidrogênio) produzindo uma fraca emissão de luz – e, justamente por isso, é bastante difícil observá-la por métodos tradicionais utilizados pela astronomia (ver concepção artística na Figura 1). A temperatura do núcleo não é alta o suficiente para realizar fusão de hidrogênio e faz com que esses objetos não sejam considerados como estrelas. A confirmação observacional da primeira anã marrom ocorreu somente nos anos 90. Até o momento, há cerca de pouco mais de 2.000 anãs marrons confirmadas espectroscopicamente, e algumas poucas amostras fotométricas de candidatas a anãs marrons.

Figura 1 – Concepção artística de uma anã marrom. Crédito da imagem: NASA/JPJ-Caltech.

Grandes levantamentos astronômicos desempenham um papel importante na busca por anãs marrons, com o objetivo de aumentar seu censo e, por consequência, fazer estimativas da distribuição dessa população na Via Láctea. Alguns exemplos de grandes levantamentos que ajudaram na identificação de anãs marrons são Sloan Digital Sky Survey (SDSS), The Two Micron All Sky Survey (2MASS) e mais recentemente, o Dark Energy Survey (DES).

Figura 2 – Aurélio Carnero, pós-doutorando lider da pesquisa.

Neste último trabalho (veja a publicação aqui), liderado pelos filiados ao LIneA Aurelio Carnero (CIEMAT, Espanha), Basilio Santiago UFRGS) e Marina dal Ponte (UFRGS), apresentamos um catálogo contendo 11.745 anãs marrons com distância até ~500 pc e tipo espectral obtido usando as fotometrias dos levantamentos DESVista Hemisphere Survey (VHS) e Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Esse é o maior catálogo contendo candidatas a anãs marrons já produzido. A combinação de dados fotométricos de diferentes surveys é necessária para uma correta classificação espectral, como demostramos no artigo. Com os dados do DES; cobrimos uma faixa espectral do visível ao infra vermelho próximo, e com o VHS e o WISE; cobrimos frequências no infra-vermelho, aonde as anãs marrons são mais brilhantes.

Para realizar a busca, foi feita uma seleção nos dados baseado em cores típicas para anãs marrons. Depois, foram utilizados modelos empíricos com o objetivo de classificar a amostra e remover possíveis contaminantes. Também realizamos simulações para estimar o número esperado de anãs marrons considerando os parâmetros estruturais da Via Láctea, além de magnitudes absolutas e cores em função do tipo espectral. Assim, comparando nosso catálogo com as simulações foi possível inferir a escala do disco fino da Via Láctea para a população de anãs marrons de tipo espectral L, que são os objetos mais numerosos na nossa amostra. Com esta lista de candidatas, esperamos iniciar um processo de confirmação através de novas observações. Também este artigo é importante pois abre uma nova linha de pesquisa no LIneA, e o ferramental desenvolvido nesta pesquisa servirá para levantamentos futuros como o LSST, que deve iniciar em breve.

Figura 3 – Escala de tamanho de uma anã marrom (em inglês, brown dwarf). Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/UCB

LIneA é um laboratório apoiado pelo Observatório Nacional (ON), Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), e pela Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), criado com a finalidade de dar suporte à participação brasileira em levantamentos astronômicos. O INCT do e-Universo também apoia brasileiros participantes de grandes levantamentos astronômicos, incluindo o DES e o LSST.

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