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El telescopio espacial SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) de la NASA arroja luz sobre enanas marrones, objetos celestes que difuminan la línea entre estrellas y exoplanetas. Nuevos hallazgos publicados en The Astrophysical Journal muestran que estos mundos oscuros y nublados tienen atmósferas químicamente ricas no a diferencia de los planetas gigantes en nuestro propio sistema solar.
Primero descubiertas en los años noventa, las enanas marrones se forman de nubes de gas que colapsan, como lo hacen las estrellas, pero no son lo suficientemente elevadas para sostener la fusión de hidrógeno en sus núcleos. Estas bolas diminutas de gas caliente también comparten características con Júpiter y Saturno. En contraste con la mayoría de los planetas, sin embargo, las enanas marrones se derivan en la oscuridad, no dominadas por una estrella anfitriona y se calientan completamente desde dentro.
“Son como goth”, dijo Zafar Rustamkulov, autor principal del nuevo estudio y un científico en IPAC, el centro de ciencia y datos de Caltech en Pasadena, California. “A diferencia exoplanetas, enanas marrones flotantes libres son objetos celestes completamente independientes que se desvanecerán solo en la eternidad. Todavía estamos aprendiendo lo complejos que son. ”
Sólo una docena de estos “vagabundos oscuros” han sido estudiados en detalle con telescopios espaciales. Los astrónomos quieren observar más de ellos en la naturaleza porque gran parte de nuestra comprensión de su maquillaje, tormenta y evolución proviene de modelos teóricos.
Entrar en la NASA SPHEREx, un telescopio espacial infrarrojo lanzado en marzo de 2025 y gestionado por el Laboratorio Jet Propulsion de la agencia en el sur de California.
Los autores del estudio analizaron las observaciones de SPHEREx de 37 enanas marrones cercanas que abarcaban el rango de temperatura de enano marrón completo, de aproximadamente 4.000 a menos de 10 grados Fahrenheit (2.200 a menos de 20 grados Celsius). El telescopio mide su brillo en 102 colores diferentes, desde el rojo más profundo que nuestros ojos pueden ver, hasta el calor invisible de la luz infrarroja, creando un espectro espectro espectro espectro espectro espectro espectro espectro. Estos espectros revelaron a los autores del estudio atmósferas químicamente ricas que albergan agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y metano.
“Estamos viendo las firmas de estas moléculas y cómo cambian de objeto a objeto en todo el régimen de temperatura”, dijo el coautor J. Davy Kirkpatrick, científico del IPAC de Caltech. “Nuestro papel se concentró en sólo tres docenas, pero tenemos miles más que estamos en el proceso de análisis. Realmente quiero ver qué liga el universo coloca en la variedad de enanos marrones. ”
“Desde la órbita, SPHEREx ve longitudes de onda de luz que son básicamente imposibles de ver con telescopios en el suelo porque el agua en la atmósfera de la Tierra los absorbe”, dijo Rustamkulov. “Estamos captando luz de las nubes profundas y rojas de enanos marrones por todo el cielo. ”
Lugar dulce
Encontrar enanas marrones es algo de un proyecto lateral para SPHEREx. El telescopio espacial toma alrededor de 3.600 imágenes únicas por día para coser en mapas de todo el cielo. Saber dónde se distribuyen cientos de millones de galaxias a través del cosmos ayudará a los científicos a reconstruir lo que sucedió en el primer billón de un trillón de un trillón de segundo después del Big Bang. Al escanear el cielo, el telescopio también está buscando los ingredientes químicos de la vida y encontrar hielo interestelar que podría un día sembrar océanos en mundos distantes.
Durante años, otros observatorios han visto enanos marrones, incluidos los de la NASA Telescopio Espacial James Webb y jubilados Spitzer Telescopio espacial. Pero gracias a su cobertura espectral, SPHEREx está ahora imaginando miles de ellos por primera vez en una región fructífera del espectro electromagnético que abarca profundas longitudes de onda rojas e infrarrojas de luz.
En esas longitudes de onda, las moléculas amortiguan patrones de absorción distintos en la luz que brilla hacia el espacio. Los patrones cambian a medida que las enanas marrones crecen más viejas y frías. Algunas de las enanas marrones observadas por SPHEREx están en una etapa dinámica de la vida cuando sus nubes exóticas se deslumbran, dando paso a atmósferas ricas en metano.
“Los modelos de vanguardia están capturando la tendencia química general, pero cuando se trata de estas transiciones nubladas, los modelos están luchando para emparejar los datos”, dijo Rustamkulov. “No hay dos enanas marrones iguales. Incluso a la misma temperatura, sus espectros parecen bastante distintos. ”
“Los hallazgos son una llamada a la acción para explorar aún más de estos mundos oscuros”, dijo Kirkpatrick. “Este viaje ha convertido a muchos de nosotros en meteorólogos accidentales. Sabemos lo difícil que es predecir el tiempo en nuestro propio planeta, y nos damos cuenta de que va a ser tan difícil de explicar los fenómenos que vemos en estos objetos extraños y fríos. ”
Más sobre SPHEREx
La misión es administrada por JPL para la División de Astrofísica de la NASA dentro de la Dirección de Misión de Ciencia en Washington. El telescopio y el autobús espacial fueron construidos por BAE Systems. El análisis científico de los datos SPHEREx está siendo llevado a cabo por un equipo de científicos de 13 instituciones de los Estados Unidos y Corea del Sur y Taiwán, dirigido por Jamie Bock, investigador principal, que se basa en Caltech con un nombramiento conjunto de JPL, y por Olivier Doré, el científico del proyecto. Los datos se procesan y archivan en IPAC en Caltech en Pasadena. Caltech administra JPL para la NASA. El conjunto de datos SPHEREx está disponible libremente para los científicos y el público.
Para más información sobre la visita de la misión SPHEREx:
https://science.NASA.gov/mission/spherex/
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Media Contact
Calla Cofield
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
626-808-2469
calla.e.cofield@jpl.NASA.gov
Escrito por Sally Younger
2026-069
Detalles
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