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Aggiornato il 12/01/2021
LUHMAN 16 A/B
Introduzione:
Luhman 16 (WISE 1049–5319, WISE J104915.57−531906.1) , è un sistema binario di nane brune nella costellazione meridionale della Vela a una distanza di circa 6,5 anni luce (2,0 parsec ) dal Sole . Queste attualmente, sono le nane brune più conosciute ed è il sistema con più alto moto proprio dopo la Stella di Barnard, oltre ad essere il terzo sistema conosciuto più vicino al Sole (dopo il sistema Alfa Centauri e la Stella di Barnard).
( Luhman 16 è la stella gialla al centro ).
Posizione e distanza:
Luhman 16 si trova nell'emisfero celeste meridionale nella costellazione di Vela. A partire da luglio 2015, i suoi componenti sono gli oggetti celesti più vicini conosciuti in questa costellazione al di fuori del sistema solare.
Le sue coordinate celesti:
RA = 10 h 49 m 18.723 s
Dec = −53 ° 19 ′ 09.86 ″
La parallasse trigonometrica di Luhman 16 pubblicata da (Sahlmann & Lazorenko nel 2015), è di 0,50051 ± 0,000 11 arcsec , corrispondente ad una distanza di 6,5166 ± 0,0013 anni luce oppure (1,999 ± 0,0004 parsec ).
Luhman 16 è il sistema stellare più vicino ad Alfa Centauri , situato a 3,577 ly (1,097 pc) da Alfa Centauri AB e 3,520 ly (1,079 pc) da Proxima Centauri .
Entrambi i sistemi sono situati in costellazioni vicine, nella stessa parte del cielo vista dalla Terra, ma Luhman 16 è un po' più lontano.
Moto proprio e velocità radiale:
La velocità radiale del componente A è 23,1 ± 1,1 km/s e la velocità radiale del componente B è 19,5 ± 1,2 km/s. Poiché i valori della velocità radiale sono positivi, il sistema attualmente si sta allontanando dal sistema solare.
Supponendo questi valori per i componenti e un rapporto di massa di Luhman 16 che secondo (Sahlmann & Lazorenko 2015) è di 0,78, la velocità radiale del baricentro del sistema è di circa 21,5 km/s. Ciò implica che Luhman 16 è passato circa 36.000 anni fa a una distanza minima dal sistema solare di circa 5,05 ly (1,55 pc).
Scoperta:
Queste nane brune sono state scoperte nel 2013, da Kevin Luhman , astronomo dalla Pennsylvania State University e ricercatore presso il Centro di Penn State per Esopianeti e mondi abitabili, utilizzando immagini fatte dal Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE).
Il sistema è stato trovato confrontando le immagini WISE in epoche diverse per rivelare oggetti che hanno alti movimenti propri .Luhman 16 appare nel cielo vicino al piano galattico , che è densamente popolato da stelle, quindi l'abbondanza di sorgenti luminose rende difficile individuare oggetti deboli.
Questo spiega perché un oggetto così vicino al Sole non è stato scoperto nelle ricerche precedenti.
Il secondo componente del sistema è stato scoperto sempre da Luhman nel 2013.
La sua prima immagine, scoperta nella i-band, è stata presa la notte del 23 febbraio 2013, con il Gemini Multi-Object Spectrograph (OGM) presso il telescopio Gemini Sud , in Cile .
I componenti del sistema sono stati risolti con una distanza angolare di circa 1,5 secondi d'arco, corrispondente a una separazione proiettata di circa 3 UA e una differenza di magnitudine di circa 0,45 mag.
Denominazione:
Eric E. Mamajek ha proposto il nome Luhman 16 per il sistema, con i componenti chiamati Luhman 16A e Luhman 16B. Il nome deriva dal Washington Double Star Catalog (WDS) frequentemente aggiornato : Luhman ha già pubblicato diverse nuove scoperte di stelle binarie che sono state compilate nel WDS con identificativo di scoperta "LUH".
Il catalogo WDS ora elenca questo sistema con l'identificatore 10493-5319 e la designazione dello scopritore LUH 16.
La logica è che Luhman 16 è più facile da ricordare di WISE J104915.57-531906.1 e dal fatto che "sembra sciocco chiamare questo oggetto con un nome di 24 caratteri (spazio incluso)".
I "nomi a numero di telefono" includono anche WISE J1049−5319 e WISE 1049–5319. Luhman – WISE 1 è stato proposto come un'altra alternativa.
Come oggetto binario è anche chiamato Luhman 16AB.
Dati fisici:
Con i dati di Gaia DR2 nel 2018, la loro orbita è stata affinata per un periodo di 27,5 ± 0,4 anni, con un semiasse-maggiore di 3,56 ± 0,025 UA , un'eccentricità di 0,343 ± 0,005 e un'inclinazione di 100,26° ± 0,05° .
Le loro masse furono ulteriormente raffinate con i valori di :
A = 33.51 (+0,31 / −0,29) Mj
B = 28.55 (+0,26 / −0,25) Mj.
Il sistema appartiene con una probabilità del 96% al disco della Via Lattea.
Basandoci sulle linee di assorbimento del litio , per il sistema si ricava un'età massima di circa 3-4,5 miliardi di anni , mentre le osservazioni con il VLT hanno mostrato che il sistema ha un età minima di 120 milioni di anni .
| caratteristiche | |
|---|---|
| Tipo spettrale | A: L7.5 B: T0.5 ± 1 |
| Magnitudine apparente (i ( sistema di filtraggio DENIS ) ) | 14,94 ± 0,03 |
| Magnitudine apparente (J ( sistema di filtro 2MASS ) ) | 10,73 ± 0,03 |
| Magnitudine apparente (J ( sistema di filtri DENIS ) ) | 10,68 ± 0,05 |
| Magnitudine apparente (H ( sistema di filtro 2MASS ) ) | 9,56 ± 0,03 |
| Magnitudine apparente (K S ( sistema di filtri 2MASS ) ) | 8,84 ± 0,02 |
| Magnitudine apparente (K S ( sistema di filtraggio DENIS ) ) | 8,87 ± 0,08 |
Analisi spettrali:
I dati spettrali a bassa risoluzione di Magellan / FIRE e IRTF / SpeX rivelano forti caratteristiche di assorbimento di H2O e CO negli spettri di entrambi i componenti, con il secondario che mostra anche un debole assorbimento di CH4 a 1,6 micron e 2,2 micron.
Gli indici spettrali e il confronto con gli standard spettrali a bassa risoluzione indicano i tipi di componenti di L7.5 e T0.5, il primo coerente con la classificazione ottica del primario.
La fotometria relativa rivela un'inversione di flusso tra le bande J e K, con la componente nana T più luminosa nell'intervallo 0,95-1,3 micron.
Un altro studio caratterizza entrambi i componenti del sistema nano bruno più vicino al Sole, WISE J104915.57-531906.1 (= Luhman16AB) a lunghezze d'onda ottiche e del vicino infrarosso.
Abbiamo ottenuto spettri ottici ad alta risoluzione da segnale a rumore (R ~ 6000-11000) (600-1000 nm) e nel vicino infrarosso (1000-2480nm) di ogni componente di Luhman16AB, il binario nano marrone più vicino al Sole, con lo strumento X-Shooter sul Very Large Telescope.
Classifichiamo il primario e il secondario del sistema Luhman16 come L6-L7.5 e T0 +/- 1, rispettivamente, in accordo con le misurazioni precedenti pubblicate in letteratura.
Presentiamo le misurazioni delle larghezze pseudo-equivalenti al litio, che appaiono di resistenza simile su entrambi i componenti (8,2 +/- 1,0 Angstrom e 8,4 +/- 1,5 Angstrom per i componenti L e T, rispettivamente).
La presenza di litio (litio 7) in entrambi i componenti implica masse inferiori a 0,06 Msole mentre il confronto con i modelli suggerisce limiti inferiori di 0,04 Msole.
Il rilevamento del litio nel componente T è il primo del suo genere.
Allo stesso modo, valutiamo la forza di altre linee alcaline (ad esempio larghezze pseudo-equivalenti di 6-7 Angstrom per RbI e 4-7 Angstrom per CsI) presenti nelle regioni ottiche e nel vicino infrarosso e confrontiamo con le stime per i nani L e T.
Inoltre deriviamo temperature e luminosità effettive di ciascun componente binario:
-4,66 +/- 0,08 dex e 1305 (+180 / -135) K per il nano L
-4,68 +/- 0,13 dex e 1320 (+185 / -135) K per il nano T
( Analisi spettrale - NERO Luhman 16 A spettro L - ROSSO Luhman 16 B spettro T ).
Il monitoraggio astrometrico di Luhman 16 con il Very Large Telescope ha escluso la presenza di qualsiasi terzo oggetto con una massa superiore a 2 Mj in orbita attorno a una delle nane marroni con un periodo tra 20 e 300 giorni, ed oltretutto Luhman 16 non contiene pianeti giganti vicini.
Le osservazioni con il telescopio spaziale Hubble nel 2014-2016 hanno confermato la non esistenza di eventuali nane brune aggiuntive nel sistema.
Inoltre ha escluso qualsiasi oggetto di massa Nettuniana (17 M⊕) con un periodo orbitale da uno a due anni. Ciò rende altamente improbabile l'esistenza di un candidato esopianeta di grande massa lasciando aperta la porta a ipotetici corpi planetari di tipo terrestre o più piccoli in orbite più strette.
Tempeste e venti:
Tre ricercatori – Daniel Apai dell’Univeristà dell’Arizona, Luigi Bedin dell’Istituto nazionale di astrofisica e Domenico Nardiello del Cnes/Cns in Francia e associato Inaf – hanno individuato la presenza di bande atmosferiche in rotazione nelle due nane brune più vicine alla Terra, che formano un sistema binario, a soli 6,5 anni luce da noi. Le due nane brune sono dominate da venti che fluiscono parallelamente all’equatore e contribuiscono a distribuire nei loro strati più esterni le enormi quantità del calore ancora presente al loro interno.
Il team ha utilizzato i dati raccolti dal Transiting Exoplanet Survey Satellite della Nasa, meglio conosciuto come Tess, per studiare le due nane brune più vicine alla Terra, denominate Luhman 16 A e B, distanti 6,5 anni luce da noi. Entrambe hanno all’incirca le stesse dimensioni di Giove, ma sono molto più massicce: Luhman 16 A possiede 34 volte la massa di Giove e Luhman 16 B – che è stato il corpo celeste studiato dal team di Apai – è circa 28 volte più massiccio di Giove e ha una temperatura di oltre 800 gradi Celsius.
«Il telescopio spaziale Tess, sebbene progettato per la caccia ai pianeti extrasolari, ha fornito anche questo set di dati incredibilmente dettagliati sulla nana bruna più vicina a noi», aggiunge Domenico Nardiello. «Con algoritmi avanzati sviluppati dai membri del nostro team, siamo stati in grado di ottenere misure molto precise delle variazioni di luminosità durante la rotazione delle due nane brune. Le nane brune diventano più luminose ogni volta che le regioni atmosferiche più luminose transitano sull’emisfero rivolto verso di noi e più scure quando queste ruotano fuori dalla vista».
Poiché Tess fornisce misure estremamente precise e in modo continuo, non essendo influenzato dalla luce solare, il team ha potuto osservare molte rotazioni di Luhman 16 B, ottenendo la mappa più dettagliata della circolazione atmosferica attorno a una nana bruna. Misurando la variazione della luminosità di questi oggetti rotanti nel tempo, è possibile creare mappe grossolane delle loro atmosfere, una tecnica che, in futuro, potrebbe essere usata anche per studiare le atmosfere di pianeti simili alla Terra in altri sistemi planetari, decisamente meno luminosi.
I risultati dei ricercatori mostrano che c’è molta somiglianza tra la circolazione atmosferica dei pianeti del sistema solare e le nane brune. Di conseguenza, le nane brune possono servire come analoghi più massicci di pianeti giganti esistenti al di fuori del nostro sistema solare in studi futuri.
«Il nostro lavoro fornisce un modello per studi futuri di oggetti simili che ci permetterà di esplorare e persino mappare le atmosfere delle nane brune e dei pianeti extrasolari giganti senza la necessità di telescopi abbastanza potenti da risolverli visivamente», conclude Bedin.
LINK : '' TESS Observations of the Luhman 16AB Brown Dwarf System: Rotational Periods, Lightcurve Evolution, and Zonal Circulation ''.
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Luhman 16 A:
Grazie a osservazioni con il Very Large Telescope e sofisticati modelli predittivi, un team di astronomi ha scoperto che l’atmosfera di Luhman 16A, la nana bruna più vicina a noi conosciuta, mostra bande orizzontali simili a Giove e Saturno.
Queste osservazioni combinate con le simulazioni effettuate usando parametri fisici noti dei due corpi celesti, forniscono lo scenario che i ricercatori hanno trovato più corrispondente ai valori di polarizzazione di Luhman 16A , ed è un modello che mostra un’atmosfera caratterizzata da una stratificazione orizzontale a due grandi bande.
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Luhman 16 B:
Uno studio di Gillon et al. (2013) hanno scoperto che Luhman 16B ha mostrato un'illuminazione irregolare della superficie durante la sua rotazione.
Il 5 maggio 2013, Crossfield et al. (2014) hanno utilizzato la Southern Observatory 's Very Large Telescope (VLT) per osservare direttamente il sistema Luhman 16 per cinque ore, l'equivalente di una rotazione completa di Luhman 16B.
Le osservazioni, ci ha portato a trovare una grande regione scura alle medie latitudini, una zona luminosa vicino al suo polo superiore e un'illuminazione chiazzata altrove. Suggeriscono che questa variante di illuminazione indica "nuvole globali irregolari", in cui le aree più scure rappresentano nuvole spesse e le aree più luminose sono buchi nello strato di nuvole che consentono la luce dall'interno. Gillon et al. hanno determinato che i modelli di illuminazione di Luhman 16B cambiano rapidamente, su base giornaliera.
( SOPRA e SOTTO - Mappatura della superficie di Luhman 16 B ).
LINK:
- DISCOVERY OF A BINARY BROWN DWARF AT 2 PARSECS FROM THE SUN
- VLT X-shooter spectroscopy of the nearest brown dwarf binary
- A Global Cloud Map of the Nearest Known Brown Dwarf
- Mass ratio of the 2 pc binary brown dwarf LUH 16 and limits on planetary companions from astrometry
- ON THE NEARBY BINARY BROWN DWARF WISE J104915.57-531906.1 (LUHMAN 16)
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A cura di Andreotti Roberto.
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