Identifican la enana marrón más pequeña y los científicos están confundidos por su naturaleza
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Un grupo de astrónomos identificaron el objeto más pequeño que puede formarse de manera similar a una estrella: una enana marrón que flota libremente y que solo tiene entre tres y cuatro veces la masa de Júpiter. Sin embargo, todavía no está claro cómo se forman esos objetos parecidos por su naturaleza en las estrellas, sino de tamaño tan pequeño.
"Una pregunta básica que aparece en todos los libros de texto de astronomía es: ¿cuáles son las estrellas más pequeñas? Eso es lo que intentamos responder", explica el autor principal, Kevin Luhman, de la Universidad Estatal de Pensilvania.
Las enanas marrones son objetos astronómicos situados entre las estrellas y los planetas. Se forman de forma similar a las estrellas, haciéndose lo suficientemente densas como para colapsar bajo su propia gravedad. Sin embargo, nunca llegan a ser lo suficientemente densas y calientes como para empezar a fusionar hidrógeno y convertirse en una estrella. Algunas enanas marrones se sitúan en el extremo inferior de la escala y son comparables a planetas gigantes.
Para descubrir esta enana marrón, el equipo estudió el cúmulo estelar IC 348, situado a unos 1.000 años luz en la región de formación estelar de Perseo. Ese cúmulo es joven, así que las enanas marrones aún brillan en el infrarrojo debido al calor de su formación.
Utilizando la cámara NIRCam del telescopio espacial James Webb, el equipo obtuvo primero imágenes del centro del cúmulo para identificar enanas marrones candidatas en función de su brillo y color. El proceso llevó al equipo a identificar tres objetivos, de entre tres y ocho masas de Júpiter, con temperaturas superficiales de entre 1.500 y 2.800 ℉. Según los modelos informáticos, la enana marrón más pequeña pesa entre tres y cuatro veces Júpiter.
Teóricamente, es difícil explicar cómo pudo formarse una enana marrón tan pequeña. Una nube de gas pesada y densa tiene gravedad suficiente para colapsar y formar una estrella. Sin embargo, debería ser más complicado que una nube pequeña colapsara para formar una enana marrón debido a su menor gravedad. Esto es especialmente cierto en el caso de las enanas marrones con la masa de los planetas gigantes.
"Para los modelos actuales es bastante fácil formar planetas gigantes en un disco alrededor de una estrella. Pero en este cúmulo, sería improbable que este objeto se formara en un disco, en lugar de formarse como una estrella, y tres masas de Júpiter es 300 veces más pequeño que nuestro Sol. Así que tenemos que preguntarnos cómo funciona el proceso de formación estelar con masas tan, tan pequeñas", afirma Catarina Alves de Oliveira, de la ESA (Agencia Espacial Europea), citada por la NASA, investigadora principal del programa de observación.
Las enanas marrones diminutas pueden ayudar a los astrónomos a comprender mejor los exoplanetas, ya que las más pequeñas se solapan con los exoplanetas más grandes. Por tanto, se espera que tengan propiedades similares.
Ahora bien, una enana marrón que flota libremente es más fácil de estudiar que un exoplaneta gigante, ya que este último queda oculto por el resplandor de su estrella anfitriona.
En el sondeo, dos de las enanas marrones descubiertas presentan la firma espectral de un hidrocarburo no identificado que contiene átomos de hidrógeno y carbono. Esta firma infrarroja también fue detectada por la misión Cassini de la NASA en la atmósfera de Saturno y en el medio interestelar.
"Es la primera vez que detectamos esta molécula en la atmósfera de un objeto fuera de nuestro sistema solar", detalla Alves de Oliveira.
Dado que los objetos se encuentran dentro del rango de masas de los planetas gigantes, se plantea la cuestión de si se trata de enanas marrones o de planetas rebeldes expulsados de sistemas planetarios. Aunque el equipo no puede descartar la teoría de los planetas rebeldes, cree que es más probable que se trate de enanas marrones.
En el futuro, el equipo también podrá realizar sondeos más largos que permitan detectar objetos más pequeños y menos brillantes.
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