El primer mapa 3D de estrellas en los alrededores del Sol

Astrónomos y científicos ciudadanos han elaborado el mapa en 3 dimensiones más completo de enanas marrones frías en el vecindario cósmico de nuestro sistema solar

Mapa de enanas marrones en el vecindario solar

Mapa de enanas marrones en el vecindario solar

Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

Gracias al trabajo de centenares de astrónomos y a los descubrimientos de miles de voluntarios del proyecto científico ciudadano Backyard Worlds: Planet 9, un equipo de científicos ha logrado reproducir el mapa más completo hasta el momento de enanas marrones cercanas a nuestro Sol. El trabajo cartográfico contempla hasta 525 estrellas del tipo enana marrón e incluye a 38 nuevas estrellas de las que se informa por primera vez. Los resultados confirman que la vecindad del Sol es sorprendentemente diversa en relación con otras partes de la galaxia.

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Trazar un mapa de nuestra vecindad en el Universo es una tarea consagrada dentro de la astronomía y los resultados anunciados hoy se suman a un esfuerzo de años para registrar y catalogar las ubicaciones de más de 500 enanas marrones frías en las cercanías del Sol. Es así que con la inestimable ayuda de legiones de científicos ciudadanos voluntarios de la plataforma Backyard Worlds: Planet 9, un equipo internacional de astrónomos acaba de anunciar un censo sin precedentes de 525 enanas marrones localizadas a menos de 65 años luz de nuestra posición en el Universo. A partir de los resultados, los cuales se recogen en un artículo presentado para su publicación en la revista The Astrophisical Journal Suplemments bajo el título The Field Substellar Mass Function Based on the Full-sky 20-pc Census of 525 L, T, and Y Dwarfs los astrónomos han construido un mapa en 3D de la distribución de las enanas marrones frías en el vecindario local del Sol.

El censo, sin precedentes, recoge un total de 525 enanas marrones localizadas a menos de 65 años luz de nuestra posición en el Universo

El avance se basó en un conjunto inédito de datos publicados por el DESI Legacy Imaging Surveys, el cual ha resultado de la combinación de los datos de una gran variedad de fuentes como imágenes de archivo del Telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall en el Observatorio Nacional de Kitt Peak -KPNO-, del Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo -CTIO-, ambos programas de NOIRLabde del NSF, y de los mapas del cielo del Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA. Estos amplios conjuntos de datos se combinaron con nuevas mediciones del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA para crear el mejor mapa tridimensional del vecindario local del Sol hasta la fecha.

¿Por qué enanas marrones?

Las enanas marrones también son conocidas como "estrellas fallidas". Se cree que se forman de igual manera que el resto de estrellas, pero no llegan a tener la suficiente masa para desencadenar la fusión nuclear en sus núcleos. Su tamaño relativamente pequeño y su brillo tenue, las hacen difíciles de identificar sin un análisis cuidadoso de los datos obtenidos por telescopios avanzados, lo que ha motivado que hasta el momento no se tuviera noticia de muchas de ellas. Sin embargo, a partir del estudio de enanas marrones, los astrónomos pueden aprender más sobre la formación de estrellas y también sobre los planetas.

“Las enanas marrones son subproductos de baja masa del proceso de formación de las estrellas, sin embargo las menos masivas tienen muchas características en común con los exoplanetas”, explica J. Davy Kirkpatrick, científico del Instituto de Tecnología de California y autor principal del artículo de investigación. "Son laboratorios de exoplanetas, pero como suelen estar solos y carecen de las complicaciones causadas por una estrella anfitriona que ciegue nuestra visión, son mucho más fáciles de estudiar", añade.

Estrellas enanas

Estrellas enanas

Las estrellas y las enanas marrones se clasifican por su temperatura y otras características espectrales, utilizando letras del alfabeto. Por ejemplo, nuestro Sol es una estrella G, una estrella K  es considerada una estrella enana naranja, y las estrellas M se les llama a menudo enanas rojas.  Mientras, las enanas marrones son clasificadas como enanas L, T, y Y. Estudios previos han revelado que colectivamente, los cuatro sistemas estelares más cercanos al Sol incluyen una estrella enana-G, una enana K, dos enanas M, una enana L, una enana T, y una enana Y.

Foto: ESA / Medialab / Datos cortesia de R. Rebolo (IAC)

Para ayudar a identificar las escurridizas enanas marrones en conjuntos de datos masivos, los astrónomos solicitaron la ayuda de Backyard Worlds: Planet 9, una red mundial de más de 100.000 ciudadanos científicos que ya en agosto del año pasado informó del descubrimiento de casi100 enanas frías marrones cercanas al Sol. El Astro Data Lab en el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) de NOIRLab, fue fundamental para proporcionar los datos a estos voluntarios, los cuales les permitió buscar fácilmente a través de los archivos astronómicos las candidatas a enanas marrones.

“El proyecto Backyard Worlds muestra que el público en general puede desempeñar un papel importante en la astronomía de vanguardia”, afirma por su parte el científico de NOIRLab, Aaron Meisner, coautor del estudio y cofundador de Backyard Worlds. "Los voluntarios, que van desde estudiantes de secundaria hasta ingenieros jubilados, están desempeñando una tremenda labor y realizando descubrimientos apasionantes entre los datos de los telescopios existentes", añade.

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Uno de los resultados más intrigantes de este estudio es que ofrece una mayor evidencia, si cabe, sobre lo inusual que resulta nuestro vecindario inmediato, de unos 7 años luz a la redonda. Mientras que la mayoría de las estrellas en la Vía Láctea son enanas rojas, los resultados preliminares revelan que los vecinos cercanos del Sol son mucho más diversos e incluye objetos que van desde estrellas parecidas al Sol a enanas marrones tipo Júpiter.

Otro resultado inesperado ha sido no encontrar enanas marrones tan frías como nuestra WISE 0855 (la enana marrón más fría que se conoce), a pesar que el equipo esperaba encontrar muchas más, dada la sensibilidad del nuevo estudio.

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Sin embargo, lo que estos resultados sugieren es la posibilidad de que existan otras enanas marrones que hasta ahora hayan eludido la detección. "Gracias a los esfuerzos de voluntarios de todo el mundo, ahora tenemos una mejor idea de los objetos en nuestro patio trasero cósmico", afirma Meisner. "No obstante, sospechamos que el Sol tiene más vecinos fríos y cercanos a la espera de ser descubiertos dentro de nuestros vastos archivos de datos", concluye.