Las enanas marrones nacen como las estrellas comunes

Se define un viejo debate sobre el proceso de formación de estos objetos cósmicos.

Representación artística de la enana marrón ISO-Oph 102. La enana marrón se forma acumulando material del disco de acreción que la rodea (en color naranja), y pierde momento angular al eyectar material en dos chorros opuestos (en rojo). Los arcos de choque en color azul indican el lugar donde los chorros interactúan con el medio interestelar. © ASIA A

Las enanas marrones son objetos interesantes, y pueden ser únicamente clasificadas en una especie de periferia cósmica entre las estrellas y los planetas: son demasiado pequeñas como para ser consideradas como estrellas y demasiado grandes como para identificarlas con los planetas.

Hasta ahora, los astrónomos no habían podido estar seguros de si se formaban como estrellas, a partir del colapso gravitatorio de nubes de gas, o si se formaban como los planetas, donde el material rocoso se acumula hasta ser lo suficientemente masivo como para atraer al gas cercano.

Pero ahora ha surgido una fuerte evidencia de que las enanas marrones se forman como las estrellas comunes. Utilizando el Conjunto Submilimétrico Smithsoniano (SMA = Smithsonian's Submillimeter Array), los astrónomos detectaron moléculas de monóxido de carbono surgiendo de la enana marrón ISO-Oph 102. Este tipo de flujo molecular se observa típicamente proviniendo de estrellas jóvenes o de protoestrellas. Sin embargo, como este objeto tiene una masa estimada en 60 masas-Júpiter, es demasiado pequeño como para ser una estrella, y por lo tanto ha sido clasificado como una enana marrón, por lo cual este descubrimiento implica que las enanas marrones son más parecidas a las estrellas que a los planetas.

Típicamente, las enanas marrones tienen masas de entre 15 a 75 masas-Júpiter, y la masa mínima teórica para que una estrella pueda sustentar fusión nuclear es de 75 masas-Júpiter. Como resultado, las enanas marrones son a veces denominadas como estrellas fallidas.

Una estrella se forma cuando una nube de gas interestelar se condensa sobre sí misma a causa de la gravedad, haciéndose más densa y caliente hasta que comienza el proceso de fusión. Si la nube inicial de gas está girando, esta rotación se acelerará a medida que vaya colapsando, en forma similar a un patinador que aprieta sus brazos. Para poder seguir ganando masa, la joven protoestrella debe perder ese momento angular, y lo hace despidiendo material en direcciones opuestas, en un flujo bipolar.

Esta representación artística nos acerca a la enana marrón y su disco de acreción, con los dos chorros bipolares de material molecular. © David A. Aguilar (CfA)

Una enana marrón es menos masiva que una estrella, de modo que hay menos gravedad disponible para su conformación. Como resultado, los astrónomos debatían sobre si un objeto de este tipo podía formarse de la misma forma en que lo hace una estrella común. Las observaciones previas proporcionaron indicios de que podía ser así. El fortuito descubrimiento del flujo molecular bipolar de ISO-Oph 102 ofrece la primera evidencia a favor de la formación de las enanas marrones a través del colapso gravitatorio.

“Estos hallazgos sugieren que las enanas marrones y las estrellas comunes no son diferentes por haberse creado en formas diferentes”, dijo Paul Ho, un astrónomo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano y director de ASIAA (Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics = Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica). Y continuó: “Comparten el mismo mecanismo de formación. Que el objeto termine siendo una enana marrón o una estrella común depende, aparentemente, de la cantidad de material disponible”.

El artículo sobre ISO-Oph 102 será publicado en el número del 20 de diciembre de la revista Astrophysical Journal Letters.

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NOTAS Y COMENTARIOS

por Heber Rizzo

Conjunto Submilimétrico Smithsoniano (SMA): Este proyecto conjunto del Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO) y del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica (ASIAA) explora el universo capturando radiación milimétrica y submilimétrica (entre 0,3 y 1,7 mm) a través de la combinación de seis antenas móviles de 6 metros de diámetro ubicadas en la cima del Mauna Kea, en Hawai, abriendo así una ventana al cosmos para el estudio de algunos de los objetos más fríos, polvorientos y distantes del universo.

Las observaciones del SMA ya han develado varios misterios. Por ejemplo, el caso de las galaxias submilimétricas, que habían sido descubiertas por el Telescopio James Clerk Maxwell, también ubicado en el Mauna Kea. Incluso las imágenes obtenidas con el Telescopio Espacial Hubble habían sido incapaces de discernir la naturaleza de estas galaxias primordiales estaban muy lejos o eran demasiado polvorientas. El SMA clarificó la situación, estableciendo que muchas de estas galaxias submilimétricas están pasando por intensos estallidos de formación estelar escondidos detrás de cantidades enormes de polvo.

Este descubrimiento sobre el origen de las enanas marrones se suma, entonces, a sus impresionantes logros.

Antenas del Conjunto Submilimétrico (SMA) sobre el Mauna Kea, Hawai. © Jonathan Weintroub (CfA)

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Artículo original: “Brown Dwarfs Form Like Stars”
Autora: Nancy Atkinson
Fecha: Diciembre 03, 2008
Enlace con el artículo original: aquí
IMPORTANTE: El contenido de la sección “NOTAS Y COMENTARIOS” es de responsabilidad exclusiva de Heber Rizzo, y no forma parte del artículo original.
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