Las enanas marrones son objetos celestes con masas inferiores a una décima parte de la masa del sol. Esto los hace demasiado pequeños para sufrir una fusión nuclear y brillar como estrellas. Hasta ahora, los científicos no sabían si las enanas marrones se forman como estrellas similares al Sol o no.

Una prueba de esta hipótesis requiere observaciones de alta sensibilidad y alta resolución angular de las enanas marrones durante sus primeras etapas de formación.

Un equipo internacional dirigido por el astrofísico Dr. Basmah Riaz de la LMU, del Observatorio de la Universidad de Munich, ha logrado justamente eso:los investigadores realizaron observaciones de la extremadamente joven enana marrón, Ser-emb 16, utilizando el altamente sofisticado observatorio ALMA en Chile y publicaron sus resultados. en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .

"Nuestras observaciones han revelado espectaculares estructuras en espiral y serpentinas a gran escala que nunca antes se habían visto en una enana marrón recién nacida", dice Riaz. Los filamentos cubren una vasta área de aproximadamente 2.000-3.000 unidades astronómicas y están conectados a Ser-emb 16. También se observaron grupos de materia a su alrededor, que potencialmente podrían evolucionar hasta convertirse en jóvenes enanas marrones.

"Estas observaciones muestran por primera vez la influencia del entorno externo, que provoca una acumulación asimétrica de masa mediante la alimentación de filamentos sobre una enana marrón en formación", afirma el astrónomo.

¿Grupos que colapsan o núcleos magnéticos?

Las estructuras en espiral y las serpentinas proporcionan pistas importantes sobre cómo se forman las enanas marrones. Después de simular posibles escenarios, los investigadores los compararon con datos del observatorio ALMA. Las grandes estructuras podrían explicarse, por ejemplo, por colisiones de grupos que colapsan dentro de una región de formación estelar. Para que esto ocurra, tales colisiones tendrían que ocurrir al menos una vez durante la vida de los núcleos de formación estelar.

"Hemos demostrado a través de nuevas simulaciones numéricas que las colisiones desencadenan el colapso incluso de grupos pequeños para formar enanas marrones. Se forman espirales y serpentinas de varios tamaños y morfologías debido a las colisiones que ocurren de lado, no de frente", dice el coautor Dr. Dimitris Stamatellos de la Universidad de Central Lancashire en Inglaterra.

Si este modelo es correcto, implica un proceso dinámico de formación de enanas marrones, similar al de las estrellas similares al Sol, donde las interacciones caóticas en un entorno de formación estelar son comunes desde una edad temprana.

En otro escenario, las simulaciones mostraron que las estructuras observadas corresponden al gran (pseudo) disco alrededor de una enana marrón muy joven, donde el (pseudo) disco ha sido torcido por la rotación del núcleo de la enana marrón en presencia de una fuerte campo magnético. Si este modelo es correcto, significa que el campo magnético juega un papel importante en el proceso de formación de la enana marrón.

"Nuestras observaciones con ALMA proporcionan una visión única de las primeras etapas de formación de las enanas marrones", afirma Riaz. Una comparación de las observaciones con los modelos respalda un escenario de caída gravitacional que puede explicar la acumulación de masa asimétrica que se observa en forma de espirales y serpentinas, como se ve alrededor de las estrellas en formación.

"Por lo tanto, Ser-emb 16 constituye un caso único de enana marrón atrapada en el proceso de formación de una estrella", explica el profesor Masahiro Machida de la Universidad de Kyushu en Japón, también coautor del estudio.