Las enanas marrones no son del todo estrellas ni planetas, y un nuevo estudio sugiere que podría haber más de ellos al acecho en nuestra galaxia de lo que los científicos pensaban anteriormente.

Un nuevo estudio ofrece una explicación tentadora de cómo surgió un objeto cósmico peculiar llamado WISEA J153429.75-104303.3, apodado "El Accidente". El Accidente es una enana marrón. Aunque se formen como estrellas, estos objetos no tienen suficiente masa para iniciar la fusión nuclear, el proceso que hace que las estrellas brillen. Y aunque las enanas marrones a veces desafían la caracterización, los astrónomos conocen bien sus características generales.

O lo hicieron hasta que encontraron este.

El Accidente obtuvo su nombre después de ser descubierto por pura suerte. Pasó las búsquedas normales porque no se parece a ninguna de las 2, 000 enanas marrones que se han encontrado en nuestra galaxia hasta ahora.

A medida que envejecen las enanas marrones, se refrescan y su brillo en diferentes longitudes de onda de luz cambia. No es diferente a como algunos metales, cuando se calienta, van de un blanco brillante a un rojo intenso a medida que se enfrían. El accidente confundió a los científicos porque era débil en algunas longitudes de onda clave, sugiriendo que hacía mucho frío (y viejo), pero brillante en otros, indicando una temperatura más alta.

"Este objeto desafió todas nuestras expectativas, "dijo Davy Kirkpatrick, un astrofísico en IPAC en Caltech en Pasadena, California. Él y sus coautores postulan en su nuevo estudio, apareciendo en Las cartas del diario astrofísico , que El Accidente podría tener entre 10 mil millones y 13 mil millones de años, al menos el doble de la edad promedio de otras enanas marrones conocidas. Eso significa que se habría formado cuando nuestra galaxia era mucho más joven y tenía una composición química diferente. Si ese es el caso, Es probable que haya muchas más de estas antiguas enanas marrones al acecho en nuestro vecindario galáctico.

Un perfil peculiar

El accidente fue detectado por primera vez por el Explorador de estudios infrarrojos de campo amplio de objetos cercanos a la Tierra (NEOWISE), lanzado en 2009 bajo el nombre de WISE y administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. Debido a que las enanas marrones son objetos relativamente fríos, irradian principalmente luz infrarroja, o longitudes de onda más largas de lo que el ojo humano puede ver.

Para descubrir cómo The Accident podría tener propiedades tan aparentemente contradictorias, algunos sugieren que hace mucho frío, otros indican que es mucho más cálido:los científicos necesitaban más información. Entonces lo observaron en longitudes de onda infrarrojas adicionales con un telescopio terrestre en el Observatorio W. M. Keck en Hawai. Pero la enana marrón parecía tan débil en esas longitudes de onda, no pudieron detectarlo en absoluto, aparentemente confirmando su sugerencia de que hacía mucho frío.

A continuación, se propusieron determinar si la penumbra se debía a que El Accidente estaba más lejos de lo esperado de la Tierra. Pero ese no fue el caso según las mediciones de distancia precisas de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA. Habiendo determinado la distancia del objeto, a unos 50 años luz de la Tierra, el equipo se dio cuenta de que se estaba moviendo rápido, alrededor de medio millón de millas por hora (800, 000 km / h). Eso es mucho más rápido que todas las demás enanas marrones que se sabe que se encuentran a esta distancia de la Tierra, lo que significa que probablemente ha estado dando vueltas por la galaxia durante mucho tiempo, encontrando objetos masivos que lo aceleran con su gravedad.

Con un montón de evidencia que sugiere que el accidente es extremadamente antiguo, los investigadores proponen que sus extrañas propiedades no son extrañas en absoluto y que pueden ser una pista de su edad.

Cuando la Vía Láctea se formó hace unos 13.600 millones de años, estaba compuesto casi en su totalidad por hidrógeno y helio. Otros elementos, como el carbono, formado dentro de estrellas; cuando las estrellas más masivas explotaron como supernovas, dispersaron los elementos por toda la galaxia.

Metano, compuesto de hidrógeno y carbono, es común en la mayoría de las enanas marrones que tienen una temperatura similar a The Accident. Pero el perfil ligero de The Accident sugiere que contiene muy poco metano. Como todas las moléculas el metano absorbe longitudes de onda específicas de luz, por lo que una enana marrón rica en metano sería tenue en esas longitudes de onda. El accidente, por el contrario, es brillante en esas longitudes de onda, lo que podría indicar niveles bajos de metano.

Por lo tanto, el perfil de luz de The Accident podría coincidir con el de una enana marrón muy vieja que se formó cuando la galaxia todavía era pobre en carbono; muy poco carbono en la formación significa muy poco metano en su atmósfera hoy.

"No es una sorpresa encontrar una enana marrón tan vieja, pero es una sorpresa encontrar uno en nuestro patio trasero, "dijo Federico Marocco, un astrofísico del IPAC en Caltech que dirigió las nuevas observaciones utilizando los telescopios Keck y Hubble. "Esperábamos que existieran enanas marrones así de antiguas, pero también esperábamos que fueran increíblemente raros. La posibilidad de encontrar uno tan cerca del sistema solar podría ser una afortunada coincidencia, o nos dice que son más comunes de lo que pensábamos ".

Un accidente afortunado

Para encontrar enanas marrones más antiguas como El accidente, si están ahí fuera, los investigadores podrían tener que cambiar la forma en que buscan estos objetos.

El accidente fue descubierto por el científico ciudadano Dan Caselden, que estaba usando un programa en línea que creó para encontrar enanas marrones en los datos de NEOWISE. El cielo está lleno de objetos que irradian luz infrarroja; en general, estos objetos parecen permanecer fijos en el cielo, debido a su gran distancia de la Tierra. Pero debido a que las enanas marrones son tan débiles, son visibles solo cuando están relativamente cerca de la Tierra, y eso significa que los científicos pueden observarlos moverse por el cielo durante meses o años. (NEOWISE mapea todo el cielo aproximadamente una vez cada seis meses).

El programa de Caselden intentó eliminar los objetos infrarrojos estacionarios (como estrellas distantes) de los mapas de NEOWISE y resaltar objetos en movimiento que tenían características similares a las enanas marrones conocidas. Estaba mirando a una candidata de enana marrón cuando vio a otra, objeto mucho más tenue que se mueve rápidamente por la pantalla. Esto resultaría ser WISEA J153429.75-104303.3, que no se había destacado porque no coincidía con el perfil del programa de una enana marrón. Caselden lo atrapó por accidente.

"Este descubrimiento nos dice que hay más variedad en las composiciones de las enanas marrones de lo que hemos visto hasta ahora, ", dijo Kirkpatrick." Es probable que haya más extraños por ahí, y tenemos que pensar en cómo buscarlos ".

Lanzado en 2009, la nave espacial WISE se puso en hibernación en 2011 después de completar su misión principal. En septiembre de 2013, La NASA reactivó la nave espacial con el objetivo principal de escanear en busca de objetos cercanos a la Tierra, o NEOs, y la misión y la nave espacial pasaron a llamarse NEOWISE. JPL, una división de Caltech, gestionó y operó WISE para la Dirección de Misiones Científicas (SMD) de la NASA. La misión fue seleccionada competitivamente bajo el Programa de Exploradores de la NASA administrado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la agencia en Greenbelt. Maryland. NEOWISE es un proyecto de JPL, una división de Caltech, y la Universidad de Arizona, apoyado por la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA.