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Norma J318.5−22

Póster de viaje del Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA para PSO J318.5-22

PSO J318.5−22 es un objeto extrasolar de masa planetaria que no orbita una estrella madre, es un análogo a los jóvenes gigantes gaseosos fotografiados directamente . [6] Todavía no hay consenso entre los astrónomos sobre si el objeto debe ser denominado una enana submarrón , [7] [8] como un planeta rebelde [9] [10] o como una enana marrón joven . [11] [12] Está aproximadamente a 80 años luz de distancia y pertenece al grupo móvil Beta Pictoris . [13] El objeto fue descubierto en 2013 en imágenes tomadas por el telescopio de campo amplio Pan-STARRS PS1. [14] Se infiere que la edad de PSO J318.5-22 es de 23 millones de años, la misma edad que el grupo móvil Beta Pictoris. Con base en su temperatura y edad calculadas, se clasifica bajo el tipo espectral de enana marrón L7 . [6]

Descubrimiento

PSO J318.5-22 fue descubierto en los datos de Pan-STARRS y 2MASS en 2013. Se llevaron a cabo observaciones de seguimiento con URKIRT (fotometría), NASA IRTF y Gemini North (ambos espectroscopia ). [6] El líder del equipo, Michael Liu del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái , afirmó: "Nunca antes habíamos visto un objeto flotando libremente en el espacio que se viera así. Tiene todas las características de los planetas jóvenes que se encuentran alrededor de otras estrellas, pero se desplaza allí completamente solo". [15]

Características

El espectro de PSO J318.5-22 se encuentra en su enrojecimiento entre las enanas marrones de baja gravedad y el compañero de masa planetaria 2M1207b , que es más rojo que PSO J318.5-22. El espectro de Gemini también muestra varias características de absorción, como hidruro de hierro débil , sodio y potasio . Su debilidad y un espectro de banda H triangular indican una baja gravedad . También se detecta absorción molecular de vapor de agua y monóxido de carbono . [6] Se detectó una baja abundancia de metano en el espectro Keck /NIRSPEC de banda L de PSO J318.5-22. El equipo descubrió que la fuerte mezcla vertical y las nubes fotosféricos pueden explicar el espectro de PSO J318.5-22. [16]

Inicialmente se sospechó que PSO J318.5-22 era un miembro del grupo Beta Pictoris Moving, pero no se disponía de la velocidad radial en ese momento. [6] Una medición posterior de la velocidad radial con la ayuda de la espectroscopia de alta resolución de Gemini North confirmó que era un miembro de Beta Pictoris. Este grupo también revisó las propiedades físicas debido a que Beta Pictoris es más antiguo de lo que se pensaba anteriormente. Tiene una masa de 8,3 ±0,5 M J . [3]

Variabilidad y nubes

La variabilidad se detectó por primera vez con el New Technology Telescope , que mostró un período de rotación mayor a 5 horas y una amplitud del 7% al 10% en la banda Js . El equipo descubrió que la variabilidad probablemente se debe a una cobertura de nubes no homogénea. [2] Más tarde, la velocidad de rotación ayudó a limitar la inclinación a >29° y el período de rotación a 5-10,2 horas. [3] Más tarde, PSO J318.5-22 se observó simultáneamente con Hubble WFC3 y Spitzer IRAC. Esto ayudó a reducir el período de rotación a 8,6 ± 0,1 horas y la inclinación a 56,2 ± 8,1°. La amplitud es del 3,4 ± 0,1% para el canal 2 de Spitzer (4,5 μm) y del 4,4-5,8% para WFC3 (1,07-1,67 μm). Las curvas de luz del infrarrojo cercano y medio tienen un desfase de fase entre 200° y 210°, probablemente debido a una estructura atmosférica longitudinal dependiente de la profundidad. Se sospecha que las nubes son una capa de neblina irregular sobre nubes gruesas de hierro . Esta capa de neblina irregular podría estar hecha de sulfuro de sodio , cromo o sulfuro de manganeso . [17] Otro grupo observó PSO J318.5-22 con la banda NTT Js y Ks y encontró un período de rotación de 8,45 ± 0,05 horas y una amplitud de 2,4 ± 0,2 % en Js y 0,48 ± 0,08 % en Ks. [5] Las temperaturas estimadas dentro de sus nubes superan los 1100 K (800 °C). Las nubes, hechas de polvo caliente y hierro fundido, muestran cuán extendidas están las nubes en los planetas y objetos similares a planetas. [18] Sin embargo, en 2020, los modelos mostraron que la variabilidad del brillo no podía atribuirse de manera inequívoca a las nubes. [8]

Formación

Las teorías actuales sobre estos objetos incluyen la posibilidad de que las perturbaciones gravitacionales los hayan expulsado de sus sistemas planetarios poco después de formarse a través de la acreción planetaria , o que se hayan formado por algún otro medio. [19]

Véase también


Referencias

  1. ^ a b "2MASS J21140802-2251358". SIMBAD . Centre de données astronomiques de Estrasburgo . Consultado el 5 de agosto de 2024 .
  2. ^ ab Biller, Beth A.; Vos, Johanna; Bonavita, Mariangela; Buenzli, Esther; Baxter, Claire; Crossfield, Ian JM; Allers, Katelyn; Liu, Michael C.; Bonnefoy, Mickaël; Diácono, Niall; Brandner, Wolfgang; Schlieder, Josué E.; Dupuy, Trento; Kopytova, Taisiya; Manjavacas, Elena (1 de noviembre de 2015). "Variabilidad en un objeto joven de masa planetaria en transición L / T". La revista astrofísica . 813 (2): L23. arXiv : 1510.07625 . Código Bib : 2015ApJ...813L..23B. doi :10.1088/2041-8205/813/2/L23. Revista de Ciencias  Sociales y Humanidades (1998).
  3. ^ abcdefghij Allers, KN; Gallimore, JF; Liu, Michael C.; Dupuy, Trent J. (1 de marzo de 2016). "Las velocidades radiales y rotacionales de PSO J318.5338-22.8603, un miembro de masa planetaria recientemente confirmado del grupo móvil β Pictoris". The Astrophysical Journal . 819 (2): 133. arXiv : 1601.04717 . Bibcode :2016ApJ...819..133A. doi : 10.3847/0004-637X/819/2/133 . ISSN  0004-637X.
  4. ^ ab Liu, Michael C.; Dupuy, Trent J.; Allers, Katelyn N. (1 de diciembre de 2016). "El programa de paralaje infrarrojo de Hawái. II. Enanas de campo ultrafrías jóvenes". The Astrophysical Journal . 833 : 96. arXiv : 1612.02426 . Bibcode :2016ApJ...833...96L. doi : 10.3847/1538-4357/833/1/96 . ISSN  0004-637X.
  5. ^ ab Vos, Johanna M.; Biller, Beth A.; Bonavita, Mariangela; Eriksson, Simon; Liu, Michael C.; Best, William MJ; Metchev, Stanimir; Radigan, Jacqueline; Allers, Katelyn N.; Janson, Markus; Buenzli, Esther; Dupuy, Trent J.; Bonnefoy, Mickaël; Manjavacas, Elena; Brandner, Wolfgang (1 de febrero de 2019). "Una búsqueda de variabilidad en análogos de exoplanetas y enanas marrones de baja gravedad". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 483 : 480–502. arXiv : 1811.08370 . Código Bibliográfico :2019MNRAS.483..480V. doi : 10.1093/mnras/sty3123 . Revista de Ciencias Sociales y Humanidades (Revista  de Ciencias Sociales y Humanidades).
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  8. ^ ab Tremblin, P.; Phillips, M. W.; Emery, A.; Baraffe, I.; Lew, B. W.; Apai, D.; Biller, BA; Bonnefoy, M. (2020), "Modulación espectral rotacional de atmósferas sin nubes para enanas marrones L/T y planetas gigantes extrasolares", Astronomy & Astrophysics , 643 : A23, arXiv : 2009.06269 , doi :10.1051/0004-6361/202038771, S2CID  221655776
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  10. ^ "Astrónomos que utilizan telescopios hawaianos descubren un planeta sin estrella". Honolulu Star-Advertiser . 9 de octubre de 2013. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2013 . Consultado el 9 de octubre de 2013 .
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  14. ^ "Hallaron un extraño planeta solitario sin estrella". Instituto de Astronomía, Universidad de Hawái. 9 de octubre de 2013.
  15. ^ "Un planeta joven, seis veces más masivo que Júpiter, se encuentra colgado solo y sin estrella". Pentagon Post . 10 de octubre de 2013. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2022 . Consultado el 4 de marzo de 2022 .
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