23 de noviembre de 2009
NASA/JPL-Caltech/Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Obsv.
El telescopio espacial Spitzer de la NASA ha contribuido al descubrimiento de la más joven enana marrón hasta ahora observada, un hallazgo que, de confirmarse, puede resolver un misterio astronómico acerca de cómo se formaron estas inadaptadas.
Las enanas marrones son inadaptadas porque caen en algún lugar entre los planetas y las estrellas en función de su temperatura y masa. Ellas son más frías y más livianas que las estrellas y más masivas (y normalmente más calientes) que los planetas. Esto ha generado un debate entre los astrónomos: ¿Las enanas marrones se forman como planetas o como estrellas?
Las enanas marrones nacen de las mismas densas nubes de polvo que generan a las estrellas y a los planetas. Pero si bien pueden compartir la misma guardería galáctica, las enanas marrones son a menudo llamadas estrellas “fracasadas” porque carecen de la masa de sus hermanas estelares más calientes y brillantes. Sin esa masa, el gas en su núcleo no se calienta lo suficiente como para desencadenar la fusión nuclear que quema el hidrógeno – el componente principal de estas nubes moleculares – transformándolo en helio. Sin posibilidad de encenderse como estrellas, las enanas marrones terminan como objetos fríos y menos luminosos que son más difíciles de detectar – un reto que fue superado, en este caso, por la visión sensible al calor infrarrojo de Spitzer.
Para complicar las cosas, las enanas marrones jóvenes evolucionan rápidamente, lo que hace difícil su captura cuando son recién nacidas. La primera enana marrón fue descubierta en 1995 y, mientras cientos de ellas han sido encontradas desde entonces, los astrónomos no habían podido encontrar de forma inequívoca alguna en sus primeras etapas de formación, hasta ahora. En este estudio, un equipo internacional de astrónomos encontró una llamada “proto enana marrón” cuando aún estaba escondida en su región natal de formación estelar. Guiados por los datos de Spitzer, recogidos en 2005, que centraron su búsqueda en la nube oscura Barnard 213, una región del complejo Taurus-Auriga conocido por los astrónomos como un coto de caza para objetos pequeños.
“Decidimos ir varios pasos atrás en el proceso cuando (enanas marrones) están en realidad ocultas”, dijo David Barrado del Centro de Astrobiología en Madrid, España, autor principal del artículo sobre el descubrimiento que se publica en la revista Astronomy & Astrophysics. “Durante este paso deberían tener una envoltura (opaca), un capullo, y sería más fácil de identificar debido a su fuerte exceso infrarrojo. Hemos utilizado esta característica para su identificación. Aquí es donde Spitzer desempeña un papel importante, ya que Spitzer puede echar un vistazo dentro de estas nubes. Sin él no habría sido posible”.
La cámara de mayor longitud de onda infrarroja de Spitzer penetró en la nube de polvo natal para observar a una enana marrón bebé llamada SSTB213 J041757. Los datos, confirmados con las imágenes de infrarrojo cercano del Observatorio de Calar Alto, en España, ponen de manifiesto no una, sino dos de lo que potencialmente resultarían ser las más débiles y frías enanas marrones hasta ahora observadas.
Barrado y su equipo se embarcaron en una búsqueda internacional para obtener más información acerca de los dos objetos. Su objetivo científico general fue el de observar y caracterizar la presencia de esta envoltura de polvo – la prueba de la matriz celestial del tipo que indique que las enanas marrones estaban, de hecho, en sus primeras etapas de evolución.
Las gemelas se han observado en todo el mundo, y sus propiedades fueron medidas y analizadas utilizando una serie de potentes herramientas astronómicas. Una de las paradas de los astrónomos fue en el Observatorio Submilimétrico del Caltech, en Hawai, que capturó la presencia de la envoltura alrededor de los objetos pequeños. Esta información, junto con la que tenían de Spitzer, permitió a los astrónomos construir una distribución espectral de energía – un diagrama que muestra la cantidad de energía que es emitida por los objetos en cada longitud de onda.
De Hawai, los astrónomos hicieron paradas adicionales en observatorios en España (Observatorio de Calar Alto), Chile (Very Large Telescope) y Nuevo México (Very Large Array). También extrajeron datos de una década de antigüedad de los archivos del Centro de Datos de la Agencia Canadiense de Astronomía que les permitieron medir comparativamente cómo se mueven en el cielo los dos objetos. Después de más de un año de observaciones, sacaron sus conclusiones.
“Hemos sido capaces de estimar que estos dos objetos son los más débiles y más fríos descubierto hasta ahora”, dijo Barrado. Barrado dijo también que los hallazgos potencialmente resuelven el misterio acerca de si las enanas marrones se forman más como estrellas o como planetas. ¿La respuesta? Se forman como estrellas de baja masa. Esta teoría se ve reforzada por el cambio en el brillo de los objetos en diferentes longitudes de onda coincidente con el de otras estrellas muy pequeñas y de baja masa.
Mientras estudios posteriores confirmarán o no si estos dos objetos celestes son, de hecho, proto enanas marrones, ellas son los mejores candidatas hasta el momento, dijo Barrado. Dijo también que el viaje para su descubrimiento, aunque difícil, fue divertido. “Es una historia que se fue desarrollando poco a poco. A veces, la naturaleza toma su tiempo para mostrarnos sus secretos”.
Estas observaciones fueron realizadas antes que Spitzer perdiese su refrigerante líquido en mayo de 2009, comenzando la etapa “cálida” de su misión.
Otros autores de este trabajo son M. Morales-Calderón, Centro de Astrobiología y Centro de Ciencia del Spitzer ; A. Palau y A. Bayo, Centro de Astrobiología; I. de Gregorio-Monsalvo, Observatorio Europeo Austral,ESO; C. Eiroa, Universidad Autónoma de Madrid; N. Huelamo, Centro de Astrobiología; H. Bouy, Instituto de Astrofísica de Canarias y Agencia Espacial Europea, ESA; O. Morata, Instituto de Astronomía y Astrofísica y Universidad Nacional Normal de Taiwan; y L. Schmidtobreick, ESO.
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Etiquetas: enanas marrones
