El tamaño aproximado de una enana marrón (centro) comparada con Júpiter (izquierda) y con el Sol (derecha). Aunque las enanas marrones son similares en tamaño a Júpiter, son mucho más densas y producen luz por ellas mismas mientras que Júpiter brilla debido a la luz reflejada del Sol. (Ilustración: CXC/K.Kowal)

El más reciente observatorio de la NASA, concebido para ser testigo del más violento y abrumador fenómeno cósmico, capturó algo inesperado. El Observatorio Chandra de rayos-X, en órbita en el espacio a un tercio de camino de la Luna, fue testigo de la primera erupción de lo que se conoce como una enana marrón.

«Nos quedamos de piedra» dijo el Doctor Robert Rutledge del Instituto Tecnológico (Caltech) de Pasadena, en California, autor principal del informe sobre el descubrimiento que apareció en el ejemplar del 20 de julio del Astrophysical Journal Letters. «No esperábamos ver una erupción procedente de un objeto tan ligero. Es como el ratón que se come al gato».

El estudio de la brillante erupción de rayos-X ayudará a comprender la actividad explosiva y el origen de los campos magnéticos de las estrellas de masa muy baja.|

Chandra no detectó ningún rayo-X procedente del objeto llamado LP 944-20 durante las nueve primeras horas de la observación que duró doce horas, y entonces la fuente erupcionó de una manera impresionante antes de desaparecer en las dos horas siguientes.

La energía emitida en la erupción de la enana marrón era comparable a una erupción solar pequeña y mil millones de veces mayor que las erupciones de rayos-X de Júpiter. La energía de la erupción parece proceder de un campo magnético torcido. «Es la evidencia que demuestra con mayor claridad que las enanas marrones y posiblemente los planetas gigantes jóvenes poseen campos magnéticos, y que en una erupción puede ser liberada una gran cantidad de energía» dijo el Doctor Eduardo Martín, miembro de Caltech y del equipo investigador.

El Catedrático Gibor Basri de la Universidad de California (Berkeley), investigador jefe de esta observación, especuló que la erupción «pudo haber tenido su origen en el material magnetizado caliente y turbulento situado bajo la superficie de la enana marrón. Una erupción bajo la superficie podría calentar la atmósfera, permitiendo que las corrientes fluyeran y dieran lugar a la erupción de rayos-X, como un rayo».

Durante las primeras 9 horas y 36 minutos de la observación de Chandra, no se detectaron rayos-X procedentes de la enana marrón (izquierda). Entonces, la enana marrón se encendió con una brillante erupción de rayos-X (derecha) que disminuyó gradualmente en las horas siguientes de la observación. La apariencia granulada de la imagen de la derecha se debe a un tiempo de exposición corto. Los puntos brillantes del fondo son otras fuentes de rayos-X, 7 de las cuales han sido identificadas como estrellas

LP 944-20 tiene una antigüedad de unos 500 millones de años y una masa de alrededor de 60 veces la de Júpiter, o del 6% de la del Sol. Su diámetro es una décima parte del Sol y tiene un período de rotación de menos de cinco horas. Situada en la constelación Fornax (El Horno) en el hemisferio sur, LP 944-20 es una de las enanas marrones mejor estudiadas ya que tan sólo está a 16 años luz de la Tierra.

La ausencia de rayos-X procedentes de la LP 944-20 durante el período de no-erupción es por sí mismo un resultado significativo. Establece el límite de potencia constante de rayos-X producida por una enana marrón y demuestra que las atmósferas superiores a un millón de grados centígrados, o coronas, dejan de existir cuando la temperatura de la superficie de una enana marrón se enfría unos 2500 grados centígrados.

«Este fenómeno confirma la idea de que el gas caliente en las atmósferas de las estrellas de baja masa se produce tan sólo en las erupciones» dijo el Catedrático Lars Bildsten de la Universidad de California (Santa Bárbara), también miembro del equipo.

Las enanas marrones tienen muy poca masa para soportar reacciones nucleares en sus núcleos. Su principal fuente de energía es la emisión de energía gravitatoria mientras que se contraen lentamente. Son muy poco brillantes (menos de un diez por ciento de la luminosidad del Sol) y de gran interés para los astrónomos ya que se conoce poco de ellas y son una clase muy común de objetos intermedios entre las estrellas normal y los planetas gigantes.

La observación de 12 horas de la LP 944-20 se realizó el 15 de diciembre de 1999, utilizando el instrumento ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer).

El instrumento ACIS fue construido por la NASA por el Instituto tecnológico de Massachussets (Cambridge) y la Universidad Estatal de Penssylvania (University Park). El Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama), dirige el programa Chandra. TRW, Inc., Redondo Beach (California), es la principal empresa constructora de la aeronave. El Smithsonian´s Chandra X-ray Center controla la operaciones científicas y de vuelo desde cambridge (Massachussets).