La mayor parte de la población de estrellas de la Vía Láctea nos es completamente invisible. Son demasiado tenues como para poder observarlas a simple vista desde nuestro planeta, pero destacan por su abundancia y sus largas vidas: son las enanas rojas…

Rodeados por ellas

Próxima Centauri es una de las estrellas de Alfa Centauri. Para más señas, es una enana roja, así que seguirá ahí durante mucho tiempo...
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Próxima Centauri, una enana roja, es la estrella más cercana al Sol.

De las 30 estrellas más cercanas a la Tierra, 20 son enanas rojas. Sin embargo, ninguna es visible a simple vista, ni siquiera Próxima Centauri, que es la estrella más cercana, a sólo 4,24 años-luz de distancia del Sol. Son tan numerosas que representan, aproximadamente, el 70% de todas las estrellas de la Vía Láctea y, además, representan una proporción similar en todo el universo observable.

Sin embargo, a pesar de esa abundancia, el término enana roja no hace referencia a un único tipo de estrella. Normalmente lo usamos para referirnos a los objetos más fríos, incluyendo las enanas de tipo K y tipo M, que son estrellas, y las enanas marrones (a las que algunos llaman estrellas fallidas porque no han acumulado la suficiente masa como para poder mantener la fusión de hidrógeno en sus núcleos).

Formación y características

La Nebulosa de Orión es una de las regiones HII más brillantes conocidas. Crédito: NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) and the Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team
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La Nebulosa de Orión.
Crédito: NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) and the Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team

Las enanas rojas se forman como cualquier otra estrella. Una nube de gas y polvo se acumula por la acción de la gravedad y comienza a rotar. En un momento dado, el material que la compone comienza a agolparse en el centro y, cuando la presión provoca que llegue a la temperatura crítica, comienza la fusión del hidrógeno procedente del material de la nebulosa en la que se ha formado la estrella (una nebulosa puede dar lugar al nacimiento de muchos astros).

Pero las enanas rojas incluyen sólo a las estrellas más pequeñas, aquellas que tienen entre el 7,5 y el 50% de la masa de nuestro Sol. Este tamaño tan reducido quiere decir que su temperatura efectiva es más baja, llegando sólo a 3.500ºC, frente a los 5.500ºC que alcanza al Sol. Son estrellas mucho más tenues y frías que las demás.

Esa baja temperatura juega a su favor porque también implica que queman el hidrógeno acumulado a un ritmo mucho más bajo. Las estrellas más masivas sólo son capaces de consumir el hidrógeno que hay en su núcleo antes de terminar sus vidas, mientras que las enanas rojas consumen todo el hidrógeno que han acumulado, tanto dentro como fuera de su núcleo. Eso provoca que tengan una vida estimada muchísimo más larga. Algunas se calcula que tardarán billones de años en gastarr su hidrógeno, muchísimo más que los 10.000 millones de años que, normalmente, tarda una estrella similar al Sol.

A veces también se utiliza el término enana roja para referirnos a una enana marrón, pero hay que tener presente que no son estrellas. Aunque se cree que el proceso por el que se forman es exactamente el mismo, con la única diferencia de que nunca llegan a alcanzar el punto de fusión porque son demasiado pequeñas. Algunos científicos evitan usarlo para referirse a enanas marrones y otros no (en Astrobitácora nunca utilizo el término para las enanas marrones, dicho sea de paso).

Concepto artístico de los planetas alrededor de TRAPPIST-1. Crédito: NASA
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Concepto artístico de los planetas alrededor de TRAPPIST-1.
Crédito: NASA

Como son tan sumamente tenues, la clasificación de estas estrellas tan frías puede ser bastante complicada cuando se descubren por primera vez. Por ejemplo, al medir la atmósfera de un nuevo objeto de estas características, no está claro si se trata de una enana marrón o una enana roja. Las enanas marrones recién formadas tienen un aspecto muy similar al de las enanas rojas más frías (a las que llamamos ultrafrías, y de las que TRAPPIST-1 es seguramente la más conocida por su sistema planetario triple).

Para comprender la diferencia, los científicos miden la temperatura de la atmósfera. Las enanas marrones, que no han llegado a desencadenar el proceso de fusión, suelen estar por debajo de los 1.727ºC, mientras que las enanas rojas suelen encontrarse por encima de los 2.427ºC. Sin embargo, eso nos deja una pequeña franja entre ambos extremos en el que podemos encontrarnos con objetos que podrían pertenecer a cualquiera de los dos grupos.

Además de la atmósfera del objeto, y de la medición de su temperatura, los científicos analizar la luz que emite, o su espectro, para hallar pistas sobre lo que pueda estar sucediendo en su núcleo. La presencia de moléculas como metano o amoniaco, que sólo pueden sobrevivir a temperaturas bajas, serían indicativos de que el objeto es una enana marrón. Encontrar litio en una estrella también sería una indicación de que es una enana marrón y no una enana roja.

¿Planetas habitables?

Concepto artístico de una Tierra en forma de ojo. Es posible que lugares como Próxima b sean parecidos a ésto... Crédito: Beau. The Consortium
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Concepto artístico de una Tierra en forma de ojo. Es posible que lugares como Próxima b sean parecidos a ésto…
Crédito: Beau. The Consortium

Los planetas se forman a partir del material sobrante en el disco después de que su estrella se haya formado. Hemos encontrado muchas enanas rojas que están rodeadas por planetas. Entre ellos, es es poco habitual encontrar gigantes gaseosos como Júpiter y el resto del Sistema Solar.

Durante mucho tiempo, se había creído que las enanas rojas no eran un buen lugar para la habitabilidad. La poca cantidad de luz y calor emitidos supone que la zona habitable, la región en la que podría haber agua líquida en la superficie de los planetas y, por tanto, donde la vida tendría una buena posibilidad de aparecer, está demasiado cerca de la estrella, por lo que pueden recibir mucha radiación. Además, algunos de esos planetas pueden estar en rotación síncrona, con el mismo hemisferio apuntando constantemente a su estrella.

Sin embargo, ahora tenemos nuevos modelos que han demostrado que existen mecanismos que podrían permitir a los planetas dar una oportunidad a la vida de que evolucione. Como las enanas rojas representan alrededor de las tres cuartas partes de las estrellas de la galaxia, eso quiere decir que las posibilidades de que la vida pueda aparecer, y evolucionar, aumenta considerablemente. En 2010, el exoplaneta Gliese 581g fue considerado el primer planeta más allá del Sistema Solar potencialmente habitable, a pesar de que orbita alrededor de una enana roja.

La estrella Gliese 581. Crédito:Digital Sky Survey / ESO
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La estrella Gliese 581.
Crédito: Digital Sky Survey / ESO

Aunque son estrellas con una vida extremadamente larga en comparación al resto, llegará un momento en el que las enanas rojas, como todos los astros, consumirán su combustible. Cuando suceda, se convertirán en enanas blancas, cadáveres estelares en los que ya no hay fusión de material en su núcleo. Eventualmente, esas enanas blancas emitirán todo el calor acumulado al espacio y se convertirán, al menos según la hipótesis, en un objeto que conocemos como enana negra (no existe ninguna en el universo porque, simplemente, no es lo suficientemente viejo como para que las enanas blancas existentes hayan radiado todo su calor).

Sin embargo, a diferencia del Sol, que se convertirá en una enana blanca en unos 5.000 millones de años, las enanas rojas tardarán billones de años en consumir todo su combustible. Es muchísimo más tiempo que la edad actual del Universo (que es menor de 14.000 millones de años). Puede que sean estrellas pequeñas y tenues, pero como la tortuga, son las que ganarán la carrera de la longevidad estelar.

Referencias: Space