Gracias a las observaciones del telescopio Hubble, un grupo de investigadores ha descubierto que las enanas marrones, que anteriormente eran parte de sistemas binarios, se separan al envejecer. Es una consecuencia de las características de estos objetos, popularmente conocidos como estrellas fallidas…
Las enanas marrones se separan con el paso del tiempo
A medida que transcurre el tiempo, las enanas marrones que estaban en sistemas binarios suelen terminar separándose. Estos objetos siempre han sido complicados de clasificar. No son tan masivos como para poder considerarlos estrellas (de hecho, en su sentido más literal, son precisamente estrellas fallidas porque nunca llegaron a desencadenar la fusión de hidrógeno). Por otro lado, son demasiado masivo para que se les pueda considerar planetas. Están a medio camino entre ambos puntos, aunque sí son capaces de fusionar deuterio.
Esta fusión es suficiente para emitir una luz tenue y algo de calor, pero nada que se pueda comparar con una estrella (incluso con las más frías y pequeñas). Las enanas marrones, a pesar de su nombre, no tienen por qué tener ese color. Su nombre se debe a su tamaño, entre el de las enanas blancas y los planetas (que no brillan con luz propia). Las enanas marrones se oscurecen con el paso del tiempo, al agotar el deuterio. Las más cálidas son rojas o naranjas, mientras que las más frías son magentas o incluso negras a nuestra vista.
La expectativa, por tanto, es que las enanas marrones se enfríen de manera indefinida. Al igual que sucede con las estrellas, las enanas marrones suelen encontrarse en sistemas binarios. Hasta el 85% de las estrellas de la Vía Láctea se encuentran en sistemas estelares múltiples, según algunas estimaciones. El telescopio Hubble ha mostrado, sin embargo, que en el caso de las enanas marrones, esos sistemas no perduran mucho tiempo. Esta estimación surge de la observación del vecindario solar. Es decir, de los objetos cercanos al Sol.
Lo que muestra el vecindario solar
El telescopio no ha logrado encontrar sistemas binarios de enanas marrones en las que ambos objetos estén muy separados. Esto implica que las enanas marrones no pueden sostener sistemas binarios. La explicación más probable es que, sencillamente, no son suficientemente masivos. Es la mejor evidencia, hasta la fecha, de que los sistemas binarios de enanas marrones se separan con el paso del tiempo. Este tipo de análisis no se podría haber llevado a cabo con los modelos anteriores ni la capacidad de observación del telescopio Hubble.
Los sistemas binarios con enanas marrones muy separadas son tremendamente raros, en la franja de enanas marrones de menor masa y más frías. Sin embargo, sí que son más comunes en el caso de enanas marrones más jóvenes. Esto sugiere, por tanto, que los sistemas binarios no sobreviven al paso del tiempo. Los investigadores han trabajado con un conjunto de 33 enanas marrones ultrafrías cercanas. Una muestra lo suficientemente grande para ser significativa. En algunos casos, se creyó haber observado sistemas binarios.
Sin embargo, posteriormente se observó que simplemente eran enanas marrones con objetos de fondo (muy lejanos) que solo parecían estar cerca visualmente. Esto ha permitido establecer límites estrictos sobre la frecuencia de sistemas binarios de enanas marrones. Sin embargo, no se ha podido establecer un límite en cuanto a separación orbital o proporción de masa. Además, solo se han observado enanas marrones más viejas y tenues. Las más jóvenes todavía están en sistemas binarios. Concretamente, alrededor del 8% forman parte de un sistema así.
Las enanas marrones se separan por factores externos
De hecho, cuanto más joven sea la enana marrón, más probable es que tena una compañera. Los investigadores también han explicado por qué sucede esto. Hay indicios de que estos sistemas binarios, simplemente, no sobreviven a las perturbaciones gravitacionales. Tras abandonar la nube molecular en la que se forman, y al pasar cerca de otras estrellas, la interacción gravitacional provoca que se terminen separando. A pesar de todo esto, los investigadores inciden en que sus resultados no son tan robustos como sería deseable.
Las enanas marrones son pequeñas y tenues, por lo que los métodos habituales para detectar compañeras no funcionan. Son demasiado tenues y su masa es demasiado baja por lo que, únicamente, se pueden captar las posibles compañeras por medio de observaciones en el espectro visual. La sonda Gaia, a pesar de ser muy potente, tampoco es capaz. Aunque puede observar objetos de un tamaño similar al de Júpiter en torno a estrellas, no es capaz de captar enanas marrones binarias. Sea como fuere, las enanas marrones en sistemas binarios son poco frecuentes.
Cualquier compañera debería encontrarse a una distancia de entre 1 y 5 UAs (unidades astronómicas). Es decir, a entre una y cinco veces la distancia media entre la Tierra y el Sol. A mayor distancia, las perturbaciones gravitacionales provocadas, por ejemplo, por el paso cercano de una estrella, provocarán que, tarde o temprano, el sistema binario termine descomponiéndose y que cada enana marrón siga su propio camino. Es un resultado que resulta interesante para entender mejor cómo evolucionan estos objetos a medida que envejecen.
Estudio
El estudio es C. Fontanive, L. Bedin, M. De Furio et al.; «An HST survey of 33 T8 to Y1 brown dwarfs: NIR photometry and multiplicity of the coldest isolated objects». Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 22 de septiembre de 2023. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
