Pequeño compañero de una enana marrón desafía una definición simple

6 de abril de 2010

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NASA/ ESA/ K. Todorov & K. Luhman (PSU)

A medida que nuestros telescopios se hacen más poderosos, los astrónomos van descubriendo objetos que desafían el saber convencional. El último ejemplo es el descubrimiento de un objeto planetario girando alrededor de una enana marrón. Tiene el tamaño adecuado para un planeta, estimado entre 5 y 10 veces la masa de Júpiter. Pero se formó en menos de 1 millón de años – la edad aproximada de la enana marrón – y mucho más rápido que el tiempo predicho para la formación de planetas de acuerdo a algunas teorías.

Kamen Todorov, de la Universidad del Estado de Pennsylvania (PSU) y co-investigador, usó la aguda visión del telescopio espacial Hubble y del Observatorio Gemini para ver la imagen directa del compañero de la enana marrón, el cual fue descubierto en un estudio de 32 jóvenes enanas marrones en la región de formación estelar de Taurus. Las enanas marrones son objetos que tienen típicamente diez veces la masa de Júpiter y son demasiado pequeños para sostener la fusión nuclear y brillar como estrellas.

El objeto misterioso orbita la cercana enana marrón con una separación aproximada de 3600 millones de kilómetros (la distancia al Sol entre la de Saturno y la de Urano). La investigación del equipo será publicada en el próximo número de The Astrophysical Journal.

Ha habido mucha discusión en el contexto del debate de Plutón sobre cuán pequeño puede ser un objeto y aún así llamarlo planeta. Esta nueva observación dirige la cuestión hacia el otro extremo del espectro de tamaños: ¿cuán pequeño debe ser un objeto para ser considerado una enana marrón y no un planeta? Este nuevo compañero está dentro del rango de masas observado de planetas alrededor de estrellas (menos de 15 masas de Júpiter). Pero ¿debería ser llamado planeta? La respuesta está fuertemente vinculada al mecanismo por el cual se formó el compañero.

Hay tres posibles escenarios de formación: El polvo del disco circundante a la estrella se aglomeró lentamente hasta formar un planeta rocoso 10 veces más grande que la Tierra, el cual luego acumuló una gran envoltura gaseosa; una masa de gas en el disco rápidamente colapsó hasta formar un objeto del tamaño de un planeta gigante gaseoso; o, más que un disco de formación, un compañero se forma directamente a partir del colapso de una vasta nube de gas y polvo, de la misma forma que una estrella (o enana marrón).

Si el último escenario es correcto, entonces este descubrimiento demuestra que los cuerpos de masa planetaria pueden formarse a través del mismo mecanismo que las estrellas. Ésta es posiblemente la solución de por qué el compañero es demasiado joven como para formarse por el primer escenario, el cual es muy lento. El segundo mecanismo ocurre rápidamente, pero el disco alrededor de la enana marrón central probablemente no contenía suficiente material para hacer un objeto con una masa entre 5 y 10 masas de Júpiter.

“La consecuencia más importante de este resultado es que muestra que el proceso que produce las estrellas binarias se extiende, de la misma manera, a las masas planetarias. Así, parece que la naturaleza es capaz de hacer compañeros de masas planetarias a través de dos mecanismos diferentes”, dice el miembro del equipo Kevin Luhman, del Centro para Mundos Habitables y Exoplanetas, en PSU. Si el misterioso compañero se formó a través del colapso y fragmentación de la nube, como en las estrellas binarias, entonces no es un planeta por definición, debido a que los planetas se forman dentro de discos.

La masa del compañero se estima comparando su brillo con la luminosidad predicha por los modelos teóricos de evolución para objetos de diversas masas, para una edad de 1 millón de años.

Evidencias adicionales de apoyo provienen de la presencia de un sistema binario muy cercano que contiene una pequeña estrella roja y una enana marrón. Luhman piensa que los cuatro objetos pueden haberse formado en el mismo colapso nebular, siendo éste, en realidad, un sistema cuádruple. “La configuración recuerda a los sistemas cuádruples de estrellas, sugiriendo que todos sus componentes se formaron como estrellas”, dice Luhman.

Más información en:

http://hubblesite.org/

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