Anã marrom
Uma anã marrom é um objeto que é feito das mesmas coisas que as estrelas, mas não tem massa suficiente para a fusão de hidrogênio (a combinação de átomos de hidrogênio em átomos de hélio). A fusão nuclear é o que faz as estrelas brilharem. As anãs marrons não são suficientemente maciças para fazer isso, portanto não são estrelas regulares. Por outro lado, elas não são planetas gigantes regulares, porque brilham. Pensa-se que são muitos, mas poucos foram encontrados porque sua magnitude absoluta é pequena.
Sua massa está entre os gigantes de gás mais pesados e as estrelas mais leves, com um limite superior em torno de 75 a 80 vezes a massa de Júpiter (MJ). Pensa-se que as anãs marrons mais maciças que 13 MJ fundem deutério e aquelas acima de ~65 MJ, fundem também lítio.
Apesar de seu nome, a maioria das anãs marrons apareceria magenta ao olho humano. A anã marrom mais próxima conhecida é a WISE 1049-5319, a cerca de 6,5 anos-luz de distância, um sistema binário de anãs marrons descoberto em 2013.
O objeto menor é o Gliese 229B, cerca de 20 a 50 vezes a massa de Júpiter, orbitando a estrela Gliese 229. Ele está na constelação Lepus, a cerca de 19 anos-luz da Terra.
Descoberta
O que ficou conhecido como anões marrons foi falado nos anos 60. Foram propostos nomes alternativos para as anãs marrons, incluindo planetar e substrar. Eles permaneceram hipotéticos por décadas.
As teorias iniciais sugeriam que um objeto com menos de 0,09 massa solar nunca passaria por uma evolução estelar normal. A descoberta da queima de deutério até 0,012 massas solares e o impacto da formação de poeira nas atmosferas exteriores frias das anãs marrons no final da década de 1980 puseram em questão essas teorias. No entanto, tais objetos eram difíceis de encontrar porque não emitiam quase nenhuma luz visível. Suas emissões mais fortes estão no espectro infravermelho (IR), e os detectores IR baseados em terra eram muito imprecisos naquela época para identificar prontamente qualquer anã marrom.
Durante muitos anos, os esforços para descobrir os anões marrons foram infrutíferos. Em 1988, entretanto, foi descoberto o GD 165B, não mostrando nenhuma das características esperadas de uma anã anã vermelha de baixa massa. Hoje, o GD 165B é reconhecido como o protótipo de uma classe de objetos agora chamada "L anãs". Embora a descoberta da anã mais fria tenha sido altamente significativa na época, foi debatido se o GD 165B seria classificado como uma anã marrom ou simplesmente uma estrela de massa muito baixa, pois observa-se que é muito difícil distinguir entre os dois.
Logo após a descoberta do GD 165B, outros candidatos anões marrons foram relatados. No entanto, a maioria falhou em estar à altura de sua candidatura, porque a ausência de lítio os mostrou como sendo objetos estelares. As verdadeiras estrelas queimarão seu lítio dentro de pouco mais de 100 milhões de anos (meu), enquanto as anãs marrons não o farão. Confusamente, as anãs marrons têm temperaturas e luminosidades semelhantes a algumas estrelas verdadeiras. Em outras palavras, a detecção de lítio na atmosfera de um objeto significa que, se ele tiver mais de 100 anos de idade, é uma anã marrom.
Em 1994/5, o estudo das anãs marrons mudou com a descoberta de dois objetos subestelares definidos (Teide 1 e Gliese 229B).
A primeira anã marrom confirmada foi descoberta em 1994. Eles chamaram este objeto de Teide 1 e ele foi encontrado no aglomerado aberto das Plêiades. A natureza destacou "Anãs marrons descobertas, oficial" na primeira página dessa edição. A distância, composição química e idade do Teide 1 foi estabelecida porque ele está no aglomerado de estrelas jovens das Plêiades. A massa de Teide 1 é 55 vezes maior que a de Júpiter, e claramente abaixo do limite de massa estelar.
Mais notável foi o Gliese 229B, que se constatou ter uma temperatura e luminosidade bem abaixo da faixa estelar. Notavelmente, seu espectro quase infravermelho exibia claramente uma faixa de absorção de metano a 2 micrômetros, uma característica que anteriormente só tinha sido observada nas atmosferas dos planetas gigantes e da lua de Saturno Titan. Esta descoberta ajudou a estabelecer mais uma classe espectral ainda mais fria que as anãs L, conhecidas como "anãs T", para as quais o Gliese 229B é o protótipo.
Uma anã marrom abaixo de 65 massas de Júpiter é incapaz de queimar lítio por fusão termonuclear em qualquer momento durante sua evolução. Dados espectrais de alta qualidade mostraram que Teide 1 tinha mantido a quantidade inicial de lítio da nuvem molecular original da qual as estrelas de Pleiades se formaram. Isto provou a falta de fusão termonuclear em seu núcleo.
Teide 1 foi considerado por algum tempo o menor objeto do Sistema Solar que havia sido identificado por observação direta. Desde então, mais de 1800 anões marrons foram identificados. Algumas estão muito próximas da Terra, como Epsilon Indi Ba e Bb, um par de anãs marrons gravitacionalmente ligadas a uma estrela parecida com o Sol a cerca de 12 anos-luz do Sol, e WISE 1049-5319 um sistema binário de anãs marrons a cerca de 6,5 anos-luz de distância.
A impressão artística de uma anã L
A impressão artística de um anão T
A impressão artística de uma anã em Y
Edições
Há alguns anos, tem havido debates sobre qual critério utilizar para definir a separação entre uma anã marrom de massa muito baixa e um planeta gigante (~13 massas de Júpiter). Uma escola de pensamento se baseia na formação, e outra na física interior.
Perguntas e Respostas
Q: O que é uma anã marrom?
R: Uma anã marrom é um objeto feito dos mesmos materiais que as estrelas, mas não tem massa suficiente para a fusão de hidrogênio, que é o que faz as estrelas brilharem, o que significa que não são estrelas normais.
P: Por que as anãs marrons não são consideradas planetas gigantes comuns?
R: As anãs marrons não são consideradas planetas gigantes regulares porque elas brilham, o que não é uma característica dos planetas gigantes.
P: Por que as anãs marrons são difíceis de encontrar?
R: As anãs marrons são difíceis de encontrar devido à sua pequena magnitude absoluta, apesar de existirem muitas.
P: Qual é a variação da massa de uma anã marrom?
R: A massa de uma anã marrom varia entre os gigantes gasosos mais pesados e as estrelas mais leves, com um limite superior em torno de 75 a 80 vezes a massa de Júpiter.
P: O que acontece quando uma anã marrom tem uma massa superior a 13 MJ?
R: Quando uma anã marrom funde deutério, acredita-se que ela tenha uma massa superior a 13 MJ.
P: O que acontece quando uma anã marrom tem massa superior a ~65 MJ?
R: Acredita-se que as anãs marrons com massa acima de ~65 MJ também fundem lítio.
P: Qual seria a cor da maioria das anãs marrons para o olho humano?
R: Apesar de serem chamadas de anãs "marrons", a maioria delas pareceria magenta ao olho humano.
