Articulo de referencia

Subenano

Diagrama de Hertzsprung-Russell Tipo espectral O B A F GRAMO K METRO L T Enanas marrones enanas blancas enanas rojas Subenanas Secuencia principal ("enanos") Subgigantes Gigante...

Una subenana , a veces denotada por "sd", es una estrella con clase de luminosidad  VI según el sistema de clasificación espectral de Yerkes . Se definen como estrellas con una luminosidad  de 1,5 a 2 magnitudes menor que la de las estrellas de la secuencia principal del mismo tipo espectral . En un diagrama de Hertzsprung-Russell, las subenanas parecen estar por debajo de la secuencia principal . [ a ]

El término "subenana" fue acuñado por Gerard Kuiper en 1939 para referirse a una serie de estrellas con espectros anómalos que anteriormente se denominaban " enanas blancas intermedias ". [ 1 ] (p 87)

Desde que Kuiper acuñó el término, el tipo subenana se ha extendido a estrellas de menor masa de las que se conocían en aquel entonces. Los astrónomos también han descubierto un grupo completamente diferente de subenanas blanco-azuladas, creando dos categorías distintas:

Subenanas frías (rojas)

Al igual que las estrellas ordinarias de la secuencia principal , las subenanas frías (de tipos espectrales  G a M) producen su energía a partir de la fusión de hidrógeno . La explicación de su baja luminosidad reside en su baja metalicidad : estas estrellas no están enriquecidas en elementos más pesados ​​que el helio . La menor metalicidad disminuye la opacidad de sus capas exteriores y reduce la presión de radiación , lo que resulta en una estrella más pequeña y caliente para una masa dada. [ 2 ] Esta menor opacidad también les permite emitir un mayor porcentaje de luz ultravioleta para el mismo tipo espectral en relación con una estrella de Población I , una característica conocida como exceso ultravioleta. [ 1 ] (p 87–92) Generalmente miembros del halo de la Vía Láctea , frecuentemente tienen altas velocidades espaciales en relación con el Sol . [ 3 ]

Existen subenanas frías de tipo espectral  L y T, como ULAS J131610.28+075553.0 con tipo espectral  sdT6.5. [ 3 ]

Las subclases de subenanas frías son las siguientes: [ 4 ] [ 5 ]

enana fría
Ejemplos: Estrella de Kapteyn (sdM1), GJ 1062 (sdM2.5)
subenana extrema
Ejemplo: APMPM J0559-2903 (esdM7) [ 6 ]
ultrasubenana
Ejemplo: LSPM J0822+1700 (usdM7.5) [ 5 ]

Subenanas de tipo L, T e Y

La baja metalicidad de las subenanas está ligada a su edad avanzada. El universo primitivo tenía un bajo contenido de elementos más pesados ​​que el helio y formó estrellas y enanas marrones con menor metalicidad. Solo supernovas posteriores , nebulosas planetarias y fusiones de estrellas de neutrones enriquecieron el universo con elementos más pesados. Por lo tanto, las subenanas antiguas suelen pertenecer a las estructuras más antiguas de nuestra Vía Láctea, principalmente el disco grueso y el halo galáctico . Los objetos en el disco grueso o el halo tienen una alta velocidad espacial en comparación con el Sol , que pertenece al disco delgado más joven . Un alto movimiento propio puede utilizarse para descubrir subenanas. Además, las subenanas tienen características espectrales que las diferencian de las subenanas con metalicidad solar. Todas las subenanas comparten la supresión del espectro infrarrojo cercano, principalmente las bandas H y K. La baja metalicidad aumenta la absorción de hidrógeno inducida por colisiones , lo que provoca esta supresión del espectro infrarrojo cercano. Esto se observa como colores infrarrojos azules en comparación con las enanas marrones con metalicidad solar. La baja metalicidad también cambia otras características de absorción, como bandas de CaH y TiO más profundas a 0,7  μm en subenanas L, una banda de VO  más débil a 0,8 μm en subenanas L tempranas y una banda de FeH más fuerte a 0,99  μm para subenanas L medias a tardías. [ 7 ] 2MASS J0532+8246 fue descubierta en 2003 como la primera subenana de tipo L, [ 8 ] que luego fue reclasificada como una subenana extrema. [ 7 ] Las subenanas de tipo L tienen subtipos similares a las subenanas de tipo M: los subtipos subenana (sd), subenanas extremas (esd) y ultra subenanas (usd), que se definen por su metalicidad decreciente , en comparación con la metalicidad solar, que se define en una escala logarítmica : [ 7 ]

  • Las subenanas tienen 1.0<[FmiH]0,3 ,{\displaystyle \ -1.0<{\bigl [}{\tfrac {\mathsf {Fe}}{\mathsf {H}}}{\bigr ]}_{\star }\leq -0.3\ ,}
  • Las subenanas extremas tienen 1.7<[FmiH]1.0 ,{\displaystyle \ -1.7<{\bigl [}{\tfrac {\mathsf {Fe}}{\mathsf {H}}}{\bigr ]}_{\star }\leq -1.0\ ,}y
  • Las ultra subenanas tienen [FmiH]1.7 .{\displaystyle \ {\bigl [}{\tfrac {\mathsf {Fe}}{\mathsf {H}}}{\bigr ]}_{\star }\leq -1.7~.}
  • El Sol pone la escala en [FmiH]0 ,{\displaystyle \ {\bigl [}{\tfrac {\mathsf {Fe}}{\mathsf {H}}}{\bigr ]}_{\odot }\equiv 0\ ,}por definición.

Para las subenanas de tipo T, solo se conoce una pequeña muestra de subenanas y subenanas extremas. [ 9 ]

2MASSI J0937347+293142 es el primer objeto que se descubrió en 2002 como candidato a subenana de tipo T [ 8 ] y en 2006 se confirmó que tenía baja metalicidad. [ 10 ] Las dos primeras subenanas extremas de tipo  T fueron descubiertas en 2020 por científicos y voluntarios del proyecto Backyard Worlds . Las primeras subenanas extremas de tipo  T son WISEA 0414−5854 y WISEA 1810−1010 . [ 9 ] Las subenanas de tipo  T e Y tienen menos metano en su atmósfera, debido a la menor concentración de carbono en estas subenanas. Esto lleva a un color W1-W2 ( WISE ) o ch1-ch2 ( Spitzer ) más azul, en comparación con objetos con temperatura similar, pero con metalicidad solar. [ 11 ] El color de los objetos de tipo T como único criterio de clasificación puede resultar engañoso. El exoplaneta más cercano observado directamente , COCONUTS-2b , fue clasificado inicialmente como una subenana de tipo  T debido a su color, a pesar de no mostrar una alta velocidad tangencial. Recién en 2021 fue identificado como un exoplaneta. [ 12 ]

El primer candidato a subenana de tipo Y fue descubierto en 2021, la enana marrón WISE 1534–1043 , que muestra un color rojo moderado en el Telescopio Espacial Spitzer  (ch1-ch2 = 0,925±0,039 mag). El color muy rojo entre J y ch2 (J-ch2 > 8,03  mag) y el brillo absoluto sugerirían un color ch1-ch2 mucho más rojo de aproximadamente 2,4 a 3 mag. Debido a la concordancia con los nuevos modelos de subenanas, junto con la alta velocidad tangencial de 200  km/s, Kirkpatrick, Marocco et al . (2021) argumentan que la explicación más probable es una enana marrón fría con muy baja metalicidad, tal vez la primera subenana de tipo  Y. [ 13 ]

Los sistemas binarios pueden ayudar a determinar la edad y la masa de estas subenanas. La subenana VVV 1256−62B (sdL3) fue descubierta como compañera de una enana blanca del halo , lo que permitió medir su edad entre 8.4 y 13.8 mil millones de años. Tiene una masa de 84 a 87 M J , lo que hace que VVV 1256−62B sea probablemente una estrella enana roja . [ 14 ] La subenana Wolf 1130C (sdT8) es la compañera de un antiguo sistema binario de subenana-enana blanca, que se estima que tiene más de 10 mil millones de años. Tiene una masa de 44.9 M J , lo que la convierte en una enana marrón.

Ejemplos de subenanas interesantes

Subenanas calientes (azules)

Las subenanas calientes, de tipos espectrales azulados  O y B, son una clase de objeto completamente diferente a las subenanas frías; también se las denomina " estrellas de rama horizontal extrema " . Las estrellas subenanas calientes representan una etapa tardía en la evolución de algunas estrellas, causada cuando una estrella gigante roja pierde sus capas exteriores de hidrógeno antes de que el núcleo comience a fusionar helio .

Las razones de la pérdida prematura de su envoltura de hidrógeno no están claras, pero se cree que la interacción de estrellas en un sistema estelar binario es uno de los principales mecanismos. Las subenanas solitarias pueden ser el resultado de la fusión de dos enanas blancas o de la influencia gravitacional de compañeras subestelares. Las subenanas de tipo B, al ser más luminosas que las enanas blancas, constituyen un componente significativo de la población estelar caliente de sistemas estelares antiguos, como cúmulos globulares y galaxias elípticas . [ 15 ] [ 16 ]

enanos de heavy metal

Las subenanas de metales pesados ​​son un tipo de estrella subenana caliente con altas concentraciones de metales pesados . Entre los metales detectados se incluyen germanio , estroncio , itrio , circonio y plomo . Algunas subenanas de metales pesados ​​conocidas son HE 2359-2844 , LS IV-14 116 y HE 1256-2738 . [ 17 ]

Notas a pie de página

  1. 1 2 Las subenanas calientes son estrellas que aún se observan con bastante poca frecuencia, y su lugar en el diagrama HR actualmente no suele estar marcado. Su lugar sería una franja más abajo de la secuencia principal, bajo la etiqueta "secuencia" en el diagrama HR de la derecha.

Referencias

  1. 1 2 Croswell, K. (1995). La alquimia de los cielos . Nueva York, NY: Oxford UP. págs. 87–92 . 
  2. Kaler, James (1989). Estrellas y sus espectros . Cambridge, Reino Unido: Cambridge UP. pág. 122. 
  3. 1 2 Burningham, Ben; Smith, L.; Cardoso, CV; Lucas, PW; Burgasser, Adam J.; Jones, HRA; Smart, RL (mayo de 2014). "El descubrimiento de una subenana T6.5" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 440 (1): 359– 364. arXiv : 1401.5982 . Bibcode : 2014MNRAS.440..359B . doi : 10.1093/mnras/stu184 . ISSN 0035-8711 . 
  4. Burgasser, Adam J.; Kirkpatrick, J. Davy (2006). "Descubrimiento de la subenana extrema más fría". The Astrophysical Journal . 645 (2): 1485– 1497. arXiv : astro-ph/0603382 . Bibcode : 2006ApJ...645.1485B . doi : 10.1086/504375 . S2CID 10911965 . 
  5. 1 2 Lépine, Sébastien; Rich, R. Michael; Shara, Michael M. (noviembre de 2007). "Clases de metalicidad revisadas para estrellas de baja masa: enanas (dM), subenanas (sdM), subenanas extremas (esdM) y ultrasubenanas (usdM)" . Astrophysical Journal . 669 (2): 1235–1247 . arXiv : 0707.2993 . Bibcode : 2007ApJ...669.1235L . doi : 10.1086/521614 . ISSN 0004-637X . 
  6. Schweitzer, A.; Scholz, R.-D.; Stauffer, J.; Irwin, M.; McCaughrean, MJ (1999). "APMPM J0559-2903: La subenana extrema más fría conocida". Astronomía y Astrofísica . 350 : L62. Bibcode : 1999A & A...350L..62S . 
  7. 1 2 3 Zhang, ZH; Pinfield, DJ; Gálvez-Ortiz, MC; Burningham, B.; Lodieu, N.; Marocco, F.; et al. (enero de 2017). "Estrellas primordiales de masa muy baja y enanas marrones - I. Seis nuevas subenanas L, clasificación y propiedades atmosféricas" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 464 (3): 3040– 3059. arXiv : 1609.07181 . Bibcode : 2017MNRAS.464.3040Z . doi : 10.1093/mnras/stw2438 . ISSN 0035-8711 .   
  8. 1 2 3 Burgasser, Adam J.; Kirkpatrick, J. Davy; Burrows, Adam; Liebert, James; Reid, I. Neill; Gizis, John E.; et al. (agosto de 2003). "¿La primera subenana subestelar? Descubrimiento de una enana L pobre en metales con cinemática de halo". The Astrophysical Journal . 592 (2): 1186– 1192. arXiv : astro-ph/0304174 . Bibcode : 2003ApJ...592.1186B . doi : 10.1086/375813 . ISSN 0004-637X . S2CID 11895472 .    
  9. 1 2 Schneider, Adam C.; Burgasser, Adam J.; Gerasimov, Roman; Marocco, Federico; Gagne, Jonathan; Goodman, Sam; et al. (24 de julio de 2020). "WISEA J041451.67-585456.7 y WISEA J181006.18-101000.5: ¿Las primeras subenanas extremas de tipo T?" . The Astrophysical Journal . 898 (1): 77. arXiv : 2007.03836 . Bibcode : 2020ApJ...898...77S . doi : 10.3847/1538-4357/ab9a40 . ISSN 1538-4357 . S2CID 220403370 .   
  10. Burgasser, Adam J.; Burrows, Adam; Kirkpatrick, J. Davy (2006). "Método para determinar las propiedades físicas de las enanas marrones más frías conocidas". The Astrophysical Journal . 639 (2): 1095– 1113. arXiv : astro-ph/0510707 . Bibcode : 2006ApJ...639.1095B . doi : 10.1086/499344 . ISSN 0004-637X . S2CID 9291848 .  
  11. Meisner, Aaron M.; Schneider, Adam C.; Burgasser, Adam J.; Marocco, Federico; Line, Michael R.; Faherty, Jacqueline K. ; et al. (2 de junio de 2021). "Nuevas candidatas a subenanas T extremas de los mundos del patio trasero: Proyecto de ciencia ciudadana Planeta 9" . The Astrophysical Journal . 915 (2): 120. arXiv : 2106.01387 . Bibcode : 2021ApJ...915..120M . doi : 10.3847/1538-4357/ac013c . 
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  13. Kirkpatrick, J. Davy; Marocco, Federico; Caselden, Dan; Meisner, Aaron M.; Faherty, Jacqueline K.; Schneider, Adam C.; et al. (junio de 2021). "La enigmática enana marrón WISEA J153429.75-104303.3 (también conocida como "el Accidente")" . The Astrophysical Journal Letters . 915 (1): L6. arXiv : 2106.13408 . Bibcode : 2021ApJ...915L...6K . doi : 10.3847/2041-8213/ac0437 . ISSN 2041-8205 . S2CID 235651911 .    
  14. Zhang, ZH; Raddi, R.; Burgasser, AJ; Casewell, SL; Smart, RL; Galvez-Ortiz, MC; Jones, HRA; Baig, S.; Lodieu, N.; Gauza, B.; Pavlenko, Ya. V.; Jiao, YF; Zhao, ZK; Zhou, SY; Pinfield, DJ (2024-07-27). "Estrellas primordiales de masa muy baja y enanas marrones -- VIII. La primera subenana L de referencia de edad, una compañera amplia de una enana blanca del halo" . MNRAS . 533 (2): 1654– 1669. arXiv : 2407.19219 . doi : 10.1093/mnras/stae1851 .
  15. Jeffery, C. Simon (2005). "Pulsaciones en estrellas subenanas B". Journal of Astrophysics and Astronomy . 26 ( 2– 3): 261– 271. Bibcode : 2005JApA...26..261J . doi : 10.1007/BF02702334 . S2CID 13814916 . 
  16. Geier, S.; Edelmann, H.; Heber, U.; Morales-Rueda, L. (2009). "Descubrimiento de un compañero subestelar cercano a la estrella subenana caliente HD 149382: la influencia decisiva de los objetos subestelares en la evolución estelar tardía". The Astrophysical Journal Letters . 702 (1): L96– L99. arXiv : 0908.1025 . Bibcode : 2009ApJ...702L..96G . doi : 10.1088/0004-637X/702/1/L96 . S2CID 119282460 .  
  17. "Astrónomos descubren dos estrellas de metales pesados" . Astronomía. Sci-News.com . 2 de agosto de 2013. Consultado el 5 de noviembre de 2016 .