Uno de los principales resultados obtenidos por los grandes mapeos ópticos e infrarrojos del cielo (DENIS, SDSS, 2MASS, UKIDSS, WISE) desde finales del siglo pasado ha sido el descubrimiento de cientos de enanas ultrafrías en la vecindad solar. La caracterización espectral de estos objetos ha llevado a la definición de 3 nuevas clases espectrales, denominadas L, T e Y, que han permitido sistematizar la clasificación de atmósferas cada vez más frías. Estos objetos presentan una diversidad de propiedades físicas que proporciona un eslabón natural único entre las estrellas de muy baja masa y los planetas gigantes. El estudio de las enanas ultrafrías permite comprobar la validez de los modelos de formación y evolución de estrellas y planetas, es un banco de pruebas para los modelos de atmósferas y para la determinación de parámetros fundamentales usando técnicas de síntesis espectral, y es una pieza clave para completar el conocimiento de la vecindad solar y de la población menos masiva de la Vía Láctea.

Para avanzar en el estudio de las enanas ultrafrías, este proyecto tiene los siguientes objetivos:

1) Aprovechamiento de los grandes mapeos infrarrojos actualmente en curso con el telescopio VISTA para la detección y caracterización de nuevas enanas ultrafrías en la vecindad solar.

2) Preparación del aprovechamiento científico de la misión espacial Euclid, en la cual es factible jugar un papel de liderazgo internacional en el ámbito de las enanas ultrafrías gracias al apoyo de la ESA y a este proyecto.

3) Búsqueda y caracterización detallada de compañeros subestelares de estrellas jóvenes y cercanas y de subenanas ultrafrías; y determinación de la función de masa en cúmulos jóvenes y en el halo.

La metodología a utilizar en el objetivo 1 se basará en programas anteriores en los cuales han sido confirmadas con alto porcentaje de éxito las candidatas con espectroscopía de baja resolución. Se procurará mejorar estas técnicas para incrementar el grado de completitud y de fiabilidad de las búsquedas con el fin de poner a punto el aprovechamiento eficiente del mapeo Euclid (objetivo 2).

Para el objetivo 2 se desarrollarán simulaciones numéricas que permitan estimar el número de enanas ultrafrías de diversos tipos detectables con JPAS y Euclid en función no sólo de las propiedades subyacentes de estos objetos, cuyo estudio se aborda en el objetivo 3, sino también en función de los parámetros de los mapeos. Se preparará un catálogo de objetos de referencia en los campos de Euclid para utilizarlos en la calibración de las búsquedas de enanas ultrafrías. Se prestará especial consideración a los resultados de GAIA. Se modelará la sustracción de la PSF de Euclid para estimar la sensibilidad en la detección de enanas ultrafrías como compañeras de objetos más brillantes.

El objetivo 3 será abordado usando grandes cartografiados (2MASS, WISE, VHS) que permitirán identificar enanas de alto movimiento propio, compañeras subestelares a gran separación, subenanas ultrafrías, y objetos de masa planetaria en cúmulos jóvenes. Se estudiarán las propiedades físicas de estos objetos haciendo uso de espectrógrafos como OSIRIS y EMIR (GTC), LIRIS (WHT), SOFi (NTT) y Xshooter (VLT). Esto permitirá caracterizar enanas ultrafrías de referencia por pertenecer a sistemas binarios o cúmulos con edad, distancia y metalicidad conocidas. Se prestará especial atención a la comparación entre las propiedades de enanas ultrafrías con las de exoplanetas.