NASA's Wise Mission Discovers Coolest Class of Stars - NASA Jet Propulsion Laboratory

This artist's conception illustrates what a "Y dwarf" might look like. Y dwarfs are the coldest star-like bodies known, with temperatures that can be even cooler than the human body. Image credit: NASA/JPL-Caltech. Full image and caption

August 23, 2011

PASADENA, Calif. – Scientists using data from NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) have discovered the coldest class of star-like bodies, with temperatures as cool as the human body.

Astronomers hunted these dark orbs, termed Y dwarfs, for more than a decade without success. When viewed with a visible-light telescope, they are nearly impossible to see. WISE's infrared vision allowed the telescope to finally spot the faint glow of six Y dwarfs relatively close to our sun, within a distance of about 40 light-years.

"WISE scanned the entire sky for these and other objects, and was able to spot their feeble light with its highly sensitive infrared vision," said Jon Morse, Astrophysics Division director at NASA Headquarters in Washington. "They are 5,000 times brighter at the longer infrared wavelengths WISE observed from space than those observable from the ground."

The Y's are the coldest members of the brown dwarf family. Brown dwarfs are sometimes referred to as "failed" stars. They are too low in mass to fuse atoms at their cores and thus don't burn with the fires that keep stars like our sun shining steadily for billions of years. Instead, these objects cool and fade with time, until what little light they do emit is at infrared wavelengths.

Astronomers study brown dwarfs to better understand how stars form, and to understand the atmospheres of planets beyond our solar system. The atmospheres of brown dwarfs are similar to those of gas-giant planets like Jupiter, but they are easier to observe because they are alone in space, away from the blinding light of a parent star.

So far, WISE data have revealed 100 new brown dwarfs. More discoveries are expected as scientists continue to examine the enormous quantity of data from WISE. The telescope performed the most advanced survey of the sky at infrared wavelengths to date, from Jan. 2010 to Feb. 2011, scanning the entire sky about 1.5 times.

Of the 100 brown dwarfs, six are classified as cool Y's. One of the Y dwarfs, called WISE 1828+2650, is the record holder for the coldest brown dwarf, with an estimated atmospheric temperature cooler than room temperature, or less than about 80 degrees Fahrenheit (25 degrees Celsius).

"The brown dwarfs we were turning up before this discovery were more like the temperature of your oven," said Davy Kirkpatrick, a WISE science team member at the Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology in Pasadena, Calif. "With the discovery of Y dwarfs, we've moved out of the kitchen and into the cooler parts of the house."

Kirkpatrick is lead author of a paper appearing in the Astrophysical Journal Supplement Series, describing the 100 confirmed brown dwarfs. Michael Cushing, a WISE team member at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif., is lead author of a paper describing the Y dwarfs in the Astrophysical Journal.

The Y dwarfs are in our sun's neighborhood, from approximately nine to 40 light-years away.

The Y dwarf approximately nine light-years away, WISE 1541-2250, may become the seventh closest star system, bumping Ross 154 back to eighth. By comparison, the star closest to our solar system, Proxima Centauri, is about four light-years away.

"Finding brown dwarfs near our sun is like discovering there's a hidden house on your block that you didn't know about," Cushing said. "It's thrilling to me to know we've got neighbors out there yet to be discovered. With WISE, we may even find a brown dwarf closer to us than our closest known star."

Once the WISE team identified brown dwarf candidates, they turned to NASA's Spitzer Space Telescope to narrow their list. To definitively confirm them, the WISE team used some of the most powerful telescopes on Earth to split apart the objects' light and look for telltale molecular signatures of water, methane and possibly ammonia. For the very coldest of the new Y dwarfs, the team used NASA's Hubble Space Telescope. The Y dwarfs were identified based on a change in these spectral features compared to other brown dwarfs, indicating they have a lower atmospheric temperature.

The ground-based telescopes used in these studies include the NASA Infrared Telescope Facility atop Mauna Kea, Hawaii; Caltech's Palomar Observatory near San Diego; the W.M. Keck Observatory atop Mauna Kea, Hawaii; and the Magellan Telescopes at Las Campanas Observatory, Chile, among others.

JPL manages WISE for NASA's Science Mission Directorate. The principal investigator is Edward Wright at UCLA. The WISE satellite was decommissioned in 2011 after completing its sky survey observations. The mission was selected under NASA's Explorers Program managed by the Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. The science instrument was built by the Space Dynamics Laboratory in Logan, Utah, and the spacecraft by Ball Aerospace & Technologies Corp., in Boulder, Colo. Science operations and data processing are at the Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology. JPL is a division of the California Institute of Technology in Pasadena.

More information is online at http://www.nasa.gov/wise , http://wise.astro.ucla.edu and http://jpl.nasa.gov/wise .

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Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.

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Astrônomos reivindicam o direito à luz das estrelas

Resolução apresentada em assembleia internacional realizada no Rio pede 'direito fundamental' ao céu noturno

Carlos Orsi, do estadao.com.br

SÃO PAULO - Astrônomos reunidos na 27ª Assembleia Geral da União Astronômica Internacional (IAU, na sigla em inglês), que acontece até sexta-feira, 14, no Rio de Janeiro, lançaram uma resolução "em defesa do céu noturno e pelo direito à luz das estrelas". O texto afirma que "um céu noturno não poluído... deve ser considerado um direito sociocultural e ambiental fundamental". Mais adiante, acrescenta: "A progressiva degradação do céu noturno deve ser vista como uma perda fundamental".

Ano Internacional da Astronomia no Brasil

"Todos deveriam ter o direito de olhar para o céu noturno, apreciar a vista linda e contemplar seu lugar no Universo", disse ao estadao.com.br o autor da proposta, o astrônomo australiano Richard Wainscoat, que atualmente trabalha no Havaí. "Essa vista, que serviu de inspiração a gerações, vem se degradando progressivamente nos últimos 50 anos. As pessoas que moram em cidades grandes ou médias hoje precisam viajar 200 quilômetros, ou mais, para ver o céu noturno".

"Quem mora em regiões onde o espaço entre uma cidade e outra não é superior a 300 quilômetros não tem como encontrar um céu escuro", lamenta.

A chamada poluição luminosa é provocada pelo desperdício na iluminação urbana e pela poluição do ar. As partículas suspensas na atmosfera refletem e difundem a luz das lâmpadas, ofuscando o brilho das estrelas. Sobre muitas cidades, até mesmo as nuvens brilham com o reflexo das luzes artificiais, apagando ainda mais os astros.

Quem está acostumado às noites das grandes cidades talvez não sinta a perda, mas ela é significativa: o número de estrelas facilmente visíveis a olho nu, com um mínimo de poluição luminosa, é de cerca de 2.000. Nos arredores de uma cidade grande esse total passa a 250 e, perto do centro de uma metrópole, o número de estrelas visíveis talvez não chegue a 25, diz Wainscoat.

A preocupação com a poluição luminosa não é apenas coisa de primeiro mundo. No website brasileiro do Ano Internacional da Astronomia - celebrado em todo o mundo ao longo de 2009 - existe um convite para que as pessoas tentem observar a Via Láctea, em uma série de maratonas e com orientação especializada, exatamente para conscientizar a população do problema.

A Via Láctea, que é a galáxia da qual a Terra faz parte, recebeu esse nome na Antiguidade porque parecia uma trilha de leite derramado no céu. Hoje em dia, essa é uma imagem praticamente perdida. A próxima maratona de observação, em cidades brasileiras, está prevista para a próxima semana. Os locais e horários podem ser encontrados no site do Ano Internacional.

"Antes que você pense que os astrônomos são malucos que querem apagar todas as luzes das cidades para que eles possam olhar as estrelas enquanto o restante da população é assaltada", diz o site brasileiro, "é bom que fique claro que somos apenas contra o desperdício". A luz, argumentam os astrônomos, tem de ser dirigida para onde é necessária: "O chão, e não o céu".

Além das questões estética e profissional - astrônomos, afinal, precisam do céu claro para trabalhar - há problemas ambientais e de saúde pública ligados à poluição luminosa, argumentam os cientistas. "O controle da luz indesejada deve ser um elemento básico das políticas de preservação da natureza, já que ela tem impacto em várias espécies, hábitats, ecossistemas e paisagens", diz a resolução.

Wainscoat lembra ainda que há estudos ligando o excesso de luz noturna a alguns tipos de câncer. "E acho que é evidente que se você tem a luz da rua logo do lado de fora do seu quarto, a ponto de impedir o sono à noite, isso é um problema. E há impactos em outras espécies", acrescenta.

Espécies de hábitos noturnos, para as quais a escuridão da noite é um sinal para sair da toca em busca de alimento, podem ser afetadas. Um estudo publicado em junho na revista científica Current Biology ligou a poluição luminosa no Reino Unido ao risco de extinção de uma espécie de morcego, o Rhinolophus hipposideros.

O astrônomo diz que já há leis, em várias partes do mundo, contra a poluição luminosa. "Acredito que, à medida que a necessidade de poupar energia torna-se mais urgente, e as pessoas ganham consciência dos problemas de saúde, veremos mais leis em outros lugares". Segundo ele, a região da Lombardia, na Itália, e a Eslovênia já têm boas leis de iluminação em vigor.

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Astrônomos reivindicam o direito ao ceu e a luz das estrelas