¿Donde acaban las estrellas y empiezan las enanas marrones?

En una investigación aceptada en el Astronomical Journal, el grupo RECONS (Consorcio de Investigación en Estrellas Cercanas) de la Universidad Estatal de Georgia ha encontrado evidencias observacionales claras de la predicción teórica de la ruptura entre estrellas de masa baja y enanas marrones. Los datos proceden del telescopio de 4.1m SOAR (Investigación Astrofísica del Sur) y el de 0.9m SMARTS (Sistema de Telecscopio de Investigación con Abertura Pequeña y Moderad) en el Observatorio InterAmericano (CTIO) de Cerro Tololo en Chile. 

Durante la mayoría de sus vidas las estrellas obedecen a una relación conocida como secuencia principal, una relación entre luminosidad y temperatura -- que tabién es una relación entre luminosidad y radio. Las estrellas se comportan como globos en el sentido de que añadiendo material a la estrella se provoca el incremento del radio: En una estrella el material es el hidrógeno en lugar del aire que se añade al globo.. Las enanas marrones, por otra parte, están descritas por diferentes leyes físicas (conocidas por presión degenerativa de electrones) que las estrellas y tienen el comportamiento opuesto. Las capas interiores de una enana marrón trabajan más parecido a un colchón de muelles : Añadiendo peso a ellas encogen. Por eso el tamaño de las enanas marrones se reduce cuando se incrementa la masa, 

Como el Dr. Sergio Dieterich, autor principal, esplica, 'Para poder distinguir las estrellas de las enanas marrones medimos la luz que cada objeto debería mostrar en la frontera estrella/marrón, También medimos con cuidado la distancia de cada objeto. podríamos entonces calcular su temperatura y el radio usando leyes físicas básicas, y encontramos la posición de los objetos más pequeños que obserbamos (ver imagen adjunta basada en un gráfico de la publicación). Vemos que el radio se reduce con la reducción de la temperatura, como se espera de las estrellas, hasta que alcanzamos una temperatura de unos 2100ºK. Ahí vemos un espacio sin objetos, y entonces el radio empieza a incrementarse con el descenso de temperatura, como se espera de las enanas marrones'” 

El Dr. Todd Henry, otro autor, dijo: 'Podemos ahora señalar una temperatura (2,100 K), un radio (8.7% el de nuestro Sol), y una luminosidad (1/8000 de la del Sol) y decir que la secuencia principal acaba aquí y que podemos identificar una estrella en particular  (con la designación 2MASS J0513-1403) como la representante d las estrellas más pequeñas' 

El telescopio de 4.1m SOAR en Cerro Pachón en Chile. Crédito: Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO)

Aparte de contestar una pregunta fundamental en astrofísica estelar sobre el extremo frío de la secuencia principal, el descubrimiento tiene implicaciones importantes en la búsqueda de vida en el universo, Porque las enanas marrones son pobres candidatas para la habitabilidad, mientras que las estrellas pequeñas son fuente constante de calor y baja radiación ultravioleta durante miles de millones de años.  Saber donde termina la temperatura de las estrellas y donde empiezan las enanas marrones ayudaría a los astrónomos a decidir que objetos son candidatos a albergar planetas habitables.

También porque las enanas marrones se enfrían eternamente finalmente pueden convertirse en un tipo macroscópico de materia oscura, así que es importante saber cuanta de la materia oscura está atrapada en forma de enanas marrones extremadamente viejas y frías.. 

La búsqueda destaca las capacidades del sistema del Observatorio Optico Nacional en un proyecto individual. Las observaciones del SOAR ofrecieron en eslabón que faltaba en un montón de datos que habían sido obtenidos previamente usando telescopios bajo supervisión del NOAO. Como Dieterich explica: 'Usamos el telescopio de 4.1m SOAR para medir la luz visible de estrella débiles y enanas marrones y el telescopio de 0.9m CTIO para obtener mediciones precisas de sus distancias. Entonces combinamos esas mediciones con datos de infrarrojos tomados del telescopio de 1.3m CTIO y el telescopio espacial WISE . Tres de esos cuatro telescopios son públicos localizados en el CTIO, y el cuarto explora longitudes de onda que son sólo accesibles desde el espacio'