Study of variability in L- and T-type brown dwarfs: spectral indices and theoretical models

Abstract

La mayoría de las enanas marrones muestran algún nivel de variabilidad fotométrica o espectrofotométrica en diferentes rangos de longitud de onda (cambios en el flujo). Lo más probable es que la variabilidad se deba a la estructura heterogénea de nubes en las atmósferas de estos objetos. Aplicando modelos de transferencia radiativa y códigos de cartografía es posible trazar estructuras atmosféricas tridimensionales de las enanas marrones variables y de los exoplanetas de imagen directa. Sin embargo, no todas las enanas marrones muestran variabilidad, por lo que encontrar enanas marrones variables es crucial para estudiar sus estructuras atmosféricas. Encontrar enanas variables requiere un extenso seguimiento de observación que implica como mínimo unas pocas horas por objeto, siendo muy intensivo en recursos. El objetivo de esta tesis es encontrar un método sistemático que permitiera a la comunidad encontrar las enanas marrones variables más probables sin necesidad de dedicar largas horas de telescopio. Para lograr este objetivo, diseñamos lo que llamamos índices espectrales de variabilidad. Los índices espectrales en enanas marrones se han utilizado previamente para clasificar binarias espectrales cuyos espectros de luz combinados tienen diferentes peculiaridades, independientemente de la separación del sistema (Burgasser et al. 2006, Bardalez Gagliuffi et al. 2014). Ahora, diseñamos y probamos estos índices espectrales en el infrarrojo cercano para preseleccionar las enanas variables más probables de L-media y T-media y tardía, que coinciden en temperaturas efectivas con los exoplanetas observados con imagen directa. Utilizamos espectros en el infrarrojo cercano resueltos en el tiempo de la Wide Field Camera 3 ubicada en el Hubble Space Telescope de una L6.5 (LP 261–75b), y una T6.5, (2MASS J22282889–431026), para diseñar nuestros novedosos índices espectrales.