Las enanas marrones son el hijo mediano de la astronomía, demasiado grande para ser un planeta pero no lo suficientemente grande para ser una estrella. Como sus hermanos estelares, estos objetos se forman a partir del colapso gravitacional de gas y polvo. Pero en lugar de condensarse en el ardiente núcleo nuclear caliente de una estrella, las enanas marrones encuentran un equilibrio más zen, de alguna manera alcanzando un establo, estado más suave en comparación con las estrellas impulsadas por la fusión.

Se considera que las enanas marrones son el eslabón perdido entre los planetas gigantes gaseosos más masivos y las estrellas más pequeñas. y debido a que brillan relativamente débilmente, han sido difíciles de detectar en el cielo nocturno. Como estrellas algunas enanas marrones pueden retener el disco de remolinos de gas y polvo que quedaron de su formación inicial. Este material puede colisionar y acumularse para formar planetas, aunque no está claro exactamente qué tipo de planetas pueden generar las enanas marrones.

Ahora, investigadores del MIT, la Universidad de Oklahoma, y en otros lugares, con la ayuda de científicos ciudadanos, han identificado a la enana marrón joven más cercana con el tipo de disco que potencialmente podría formar planetas. La enana marrón llamado W1200-7845, tiene apenas 3,7 millones de años y se encuentra en unos 102 pársecs cercanos, o unos 332 años luz de la Tierra.

En esta proximidad, los científicos pueden hacer zoom en el joven sistema con futuros telescopios de alta potencia, para examinar las condiciones más tempranas del disco de una enana marrón y quizás aprender más sobre el tipo de planetas que podrían soportar las enanas marrones.

El nuevo sistema fue descubierto a través de Disk Detective, un proyecto colaborativo financiado por la NASA y organizado por Zooniverse que proporciona imágenes de objetos en el espacio para que el público los clasifique, con el objetivo de seleccionar objetos que probablemente sean estrellas con discos que podrían albergar planetas.

Los investigadores están presentando sus hallazgos, además de anunciar una nueva versión del sitio web Disk Detective, esta semana en la reunión totalmente virtual de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

"Dentro de nuestro vecindario solar"

Usuarios de Diskdetective.org, que se lanzó por primera vez en 2014, puede mirar a través de "folioscopios":imágenes del mismo objeto en el espacio, tomada por el Explorador de estudios infrarrojos de campo amplio de la NASA, o sabio, que detecta emisiones infrarrojas como la radiación térmica emitida por el gas y los restos de polvo en los discos estelares. Un usuario podría clasificar un objeto en función de ciertos criterios, como si el objeto parece ovalado, una forma que se parece más a una galaxia, o redondo, una señal de que es más probable que el objeto sea una estrella que aloja un disco.

"Tenemos varios científicos ciudadanos que analizan cada objeto y dan su propia opinión independiente, y confíe en la sabiduría de la multitud para decidir qué cosas son probablemente galaxias y qué cosas son probablemente estrellas con discos a su alrededor, "dice el coautor del estudio Steven Silverberg, un postdoctorado en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.

Desde allí, un equipo científico que incluye a Silverberg hace un seguimiento de los discos clasificados por la multitud, utilizando métodos y telescopios más sofisticados para determinar si realmente son discos, y qué características pueden tener los discos.

En el caso del recién descubierto W1200-7845, Los científicos ciudadanos clasificaron por primera vez el objeto como un disco en 2016. El equipo científico, incluyendo Silverberg y Maria Schutte, estudiante de posgrado en la Universidad de Oklahoma, luego miró más de cerca la fuente con un instrumento infrarrojo en los telescopios Magellan de 6.5 metros en el Observatorio Las Campanas en Chile.

Con estas nuevas observaciones, determinaron que la fuente era de hecho un disco alrededor de una enana marrón que vivía dentro de un "grupo en movimiento", un cúmulo de estrellas que tienden a moverse como una sola a través del cielo nocturno. En astronomía, es mucho más fácil determinar la edad de un grupo de objetos en lugar de uno solo. Debido a que la enana marrón era parte de un grupo en movimiento de unas 30 estrellas, investigadores anteriores pudieron estimar una edad promedio para el grupo, alrededor de 3,7 millones de años, probablemente también era la edad de la enana marrón.

La enana marrón también está muy cerca de la Tierra, a unos 102 pársecs de distancia, haciéndolo lo más cercano, joven enana marrón detectada todavía. Para comparacion, nuestra estrella más cercana, Alfa Centauri, está a 1 parsec de la Tierra.

"Cuando está tan cerca, lo consideramos dentro del vecindario solar, ", Dice Schutte." Esa proximidad es realmente importante, porque las enanas marrones son más bajas en masa e inherentemente menos brillantes que otros objetos como las estrellas. Entonces, cuanto más cerca estén estos objetos de nosotros, más detalles podremos ver ".

Buscando a Peter Pan

El equipo planea ampliar más el W1200-7845 con otros telescopios, como ALMA, Atacama Large Millimeter Array en Chile, compuesto por 66 enormes antenas de radio que trabajan juntas como un poderoso telescopio para observar el universo entre las bandas de radio e infrarrojos. En este rango y precisión, los investigadores esperan ver el propio disco de la enana marrón, para medir su masa y radio.

"La masa de un disco solo te dice cuántas cosas hay en el disco, que nos diría si la formación de planetas ocurre alrededor de estos sistemas, y qué tipo de planetas podrías producir, ", Dice Silverberg." También podría utilizar esos datos para determinar qué tipos de gas hay en el sistema, lo que le diría acerca de la composición del disco ".

Mientras tanto, los investigadores están lanzando una nueva versión de Disk Detective. En abril de 2019, el sitio web hizo una pausa, como su plataforma de alojamiento, el popular portal científico ciudadano Zooniverse, retiró brevemente su plataforma de software anterior a favor de una versión actualizada. La plataforma actualizada ha llevado a Silverberg y sus colegas a renovar Disk Detective. La nueva versión lanzando esta semana, incluirá imágenes de una encuesta de cielo completo, PanSTARRS, que observa la mayor parte del cielo en bandas ópticas de alta resolución.

"Estamos obteniendo imágenes más actuales con diferentes telescopios con mejor resolución espacial esta vez, "dice Silverberg, quién administrará el nuevo sitio en el MIT.

Donde la versión anterior del sitio tenía como objetivo encontrar discos alrededor de estrellas y otros objetos, el nuevo sitio está diseñado para seleccionar discos "Peter Pan", discos de gas y polvo que deberían tener la edad suficiente para haber formado planetas, pero por alguna razón aún no lo he hecho.

"Los llamamos discos de Peter Pan porque parece que nunca crecen, "Dice Silverberg.

El equipo identificó su primer disco de Peter Pan con Disk Detective en 2016. Desde entonces, se han encontrado otros siete, cada uno de al menos 20 millones de años. Con el nuevo sitio, esperan identificar y estudiar más de estos discos, lo que podría ayudar a precisar las condiciones bajo las cuales los planetas, y posiblemente la vida, puede formarse.

"Los discos que encontremos serán lugares excelentes para buscar exoplanetas, " Silverberg says.

"If planets take longer to form than we previously thought, the star they orbit will have fewer gigantic flares when the planets finally form. If the planet receives fewer flares than it would around a younger star, that could significantly impact our expectations for discovering life there."