búsqueda y caracterización de planetas jovianos aislados

Un proyecto subestelar para EMIR:
búsqueda y caracterización de
planetas jovianos aislados
José Antonio Caballero
Instituto de Astrofísica de Canarias
Rafael Rebolo, Víctor J. S. Béjar, Eduardo L. Martín
María Rosa Zapatero Osorio, David Barrado y Navascués
Un proyecto subestelar para EMIR:
nuestras búsquedas en σ Orionis
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•
•
Nuestro grupo ha detectado
una centena de enanas
marrones (0.072 Msol < M < 0.013
Msol) y una docena de objetos
de masa planetaria (M < 0.013
Msol) en el cúmulo estelar joven
de σ Orionis (de unos 3 Maños y
a unos 350 pc)
El espectro de masas subestelar
se puede representar por una
ley de potencias creciente
hacia masas menores (dN/dM ∼
M-0.8). Densidad central ~ 0.2
obj. subest. / arcmin2
S Ori 70, el objeto aislado menos
masivo detectado
directamente fuera del Sistema
Solar (8-2 MJup)
nIR spectra
of isolated
planetarymass objects
(L1.5-T0:)
(Martín et al.
2001)
Zapatero Osorio et al. 2002a
Un proyecto subestelar para EMIR:
imagen profunda con EMIR
•Combinación de búsquedas
fotométricas óptica (IWFC/2.5m-INT ~
24) e infrarroja (JISAAC/8.0m-VLT ~ 20)
permiten la detección de objetos
hasta unas 5 Mjup (900 arcmin2)
•EMIR (6x6 arcmin2) y la gran
superficie colectora de GTC
favorecen la realización de
búsquedas muy profundas (I ~ 26,
JKs ~ 23) que permitirán la
detección de planetas aislados de
entre 1 y 3 Mjup (¿OSIRIS para
imagen óptica?)
Zapatero Osorio et al. 2002b
Un proyecto subestelar para EMIR:
confirmación espectroscópica
•Confirmamos su pertenencia al
cúmulo por su relación
luminosidad-temperatura y la
presencia de rasgos espectrales de
baja gravedad, especialmente el
debilitamiento de las líneas de
metales alcalinos (figuras de
McGovern et al. 2004)
•Confirmación complicada en
objetos extremadamente débiles:
p.e., I>24.3, J=21.38±0.09,
H=19.98±0.12, Ks=18.65±0.10
(WFC+ISAAC+LIRIS)
Un proyecto subestelar para EMIR:
espectroscopía multiobjeto
•La gran ventaja de observar con
EMIR en cúmulos es la obtención
simultánea de espectros infrarrojos
de estrellas de baja masa, enanas
marrones y planetas aislados.
Ejemplo: campo 4.5x6 arcmin2 en σ
Orionis, con una docena de objetos
Æ al menos 10 veces más efectivo
que un espectrógrafo de rendija
única
•La efectividad será hasta 30 veces
mayor en cúmulos más densos,
como λ Orionis o el Trapecio
Un proyecto subestelar para EMIR:
conclusiones y trabajos futuros
•Nuestro grupo ha detectado planetas jovianos aislados
en el cúmulo de σ Orionis
•Con EMIR+GTC se podrán descubrir y caracterizar
objetos de la masa de Júpiter aún en fase de
contracción
•Los estudios podrían extenderse a cúmulos más densos,
con mayor extinción y muy jóvenes, ideales para la
espectroscopia multiobjeto en el infrarrojo