¿Cuándo una estrella no es una estrella?

Cuando es una enana marrón, pero ¿dónde trazamos la línea?

A menudo llamadas «estrellas fallidas», las enanas marrones son curiosas criaturas cósmicas. Son como Júpiter hinchados y súper densos, que contienen enormes cantidades de materia pero no lo suficiente como para comenzar a fusionar hidrógeno en sus núcleos. Aún así, tiene que haber algún tipo de punto de inflexión específico, y a los astrónomos (siendo los científicos que son) les gustaría saber: ¿cuándo se detiene una enana marrón y comienza una estrella?

Investigadores de la Universidad Estatal de Georgia ahora tienen la respuesta.

A partir de una presione soltar emitido el 9 de diciembre por el Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO):

Durante la mayor parte de sus vidas, las estrellas obedecen a una relación denominada secuencia principal, una relación entre la luminosidad y la temperatura, que también es una relación entre la luminosidad y el radio. Las estrellas se comportan como globos en el sentido de que agregar material a la estrella hace que aumente su radio: en una estrella, el material es el elemento hidrógeno, en lugar del aire que se agrega a un globo. Las enanas marrones, por otro lado, están descritas por diferentes leyes físicas (conocidas como presión de degeneración de electrones) que las estrellas y tienen un comportamiento opuesto. Las capas internas de una enana marrón funcionan de manera muy similar a un colchón de resortes: agregarles peso adicional hace que se encojan. Por lo tanto, las enanas marrones en realidad disminuyen de tamaño al aumentar la masa.

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Como explicó el Dr. Sergio Dieterich, el autor principal: “Para distinguir las estrellas de las enanas marrones, medimos la luz de cada objeto que se creía que se encontraba cerca del límite estelar/enana marrón. También medimos cuidadosamente las distancias a cada objeto. Luego pudimos calcular sus temperaturas y radios utilizando leyes físicas básicas y encontrar la ubicación de los objetos más pequeños que observamos (consulte la ilustración adjunta, basada en una figura de la publicación). Vemos que el radio disminuye con la disminución de la temperatura, como se esperaba para las estrellas, hasta que alcanzamos una temperatura de alrededor de 2100K. Allí vemos un espacio sin objetos, y luego el radio comienza a aumentar con la disminución de la temperatura, como esperamos para las enanas marrones. “

El Dr. Todd Henry, otro autor, dijo: «Ahora podemos señalar una temperatura (2100 K), un radio (8,7 % del de nuestro Sol) y una luminosidad (1/8000 del Sol) y decir ‘la secuencia principal termina ahí ‘ y podemos identificar una estrella en particular (con la designación 2MASS J0513-1403) como representante de las estrellas más pequeñas».

La relación entre el tamaño y la temperatura en el punto donde terminan las estrellas y comienzan las enanas marrones (basado en una figura de la publicación) Crédito de la imagen: P. Marenfeld & NOAO/AURA/NSF.
La relación entre el tamaño y la temperatura en el punto donde terminan las estrellas y comienzan las enanas marrones (basado en una figura de la publicación) Crédito de la imagen: P. Marenfeld & NOAO/AURA/NSF.

«Ahora podemos señalar una temperatura (2100K), un radio (8,7% del de nuestro Sol) y una luminosidad (1/8000 del Sol) y decir ‘la secuencia principal termina ahí'».

Dr.ToddHenry, RECONOCIMIENTOS Director

Además de responder a una pregunta fundamental de la astrofísica estelar sobre el extremo frío de la secuencia principal, el descubrimiento tiene importantes implicaciones en la búsqueda de vida en el universo. Debido a que las enanas marrones se enfrían en una escala de tiempo de solo millones de años, los planetas alrededor de las enanas marrones son malos candidatos para la habitabilidad, mientras que las estrellas de muy baja masa proporcionan un calor constante y un entorno de baja radiación ultravioleta durante miles de millones de años. Conocer la temperatura donde terminan las estrellas y comienzan las enanas marrones debería ayudar a los astrónomos a decidir qué objetos son candidatos para albergar planetas habitables.

Los datos provienen del telescopio SOAR (Investigación Astrofísica del Sur) de 4,1 m y el telescopio SMARTS (Sistema de Telescopio de Investigación de Apertura Pequeña y Moderada) de 0,9 m en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) en Chile.

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