¿Cual es el limite entre estrella y enana marrón?

Extractado del sitio de AAVSO

Las estrellas vienen en una enorme gama de tamaños, desde muchas decenas de veces más grande que el Sol a una pequeña fracción de su tamaño.

Las estrellas funcionan por reacciones termonucleares. Para lograrlo, deben tener un tamaño mínimo. Si están por debajo de ese limite, son bolas de gas muy calientes, pero que no se prenden como estrellas. Son enanas marrones; estrellas fallidas.


La pregunta que todavía no estaba respondida es: ¿Cual es el limite entre enana marrón muy grande y estrella normal muy pequeña?

El telescopio de 4,1 metros de diámetro usado en esta investigación.

En una investigación presentada en Astronomical Journal, un grupo de la Universidad del Estado de Georgia ha encontrado clara evidencia observacional del limite.

Los datos provienen del SOAR (Southern Astrophysical Research) -telescopio de 4,1 metros de diametro y los SMARTS (telescopios pequeños de “solo” 90 cm), todos del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO) en Chile.

Las estrellas tienen un tamaño determinado por la temperatura y su masa. También siguen las leyes como la de la relación denominada “radio – luminosidad”.

Esto hace que las estrellas funcionen de una manera similar a un globo: si le agregas masa, tiende a aumentar de diámetro.

Las enanas marrones en cambio, funcionan con otras leyes físicas, y su comportamiento es al revés: añadir peso adicional hace que se contraigan. Por lo tanto las enanas marrones en realidad disminuyen de tamaño con el aumento de la masa .

Como explicó el Dr. Sergio Dieterich , autor principal: “Con el fin de distinguir estrellas de enanas marrones, es necesario medir la luz (en varios colores) de cada objeto cuidadosamente, ademas de determinar su distancia con gran precisión.

En el eje vertical, el diámetro del objeto. En el horizontal, la temperatura en Kelvins. Marcada en amarillo, los 2100 K, donde esta el corte entre estrellas de baja masa y enanas marrones gigantes. De derecha a izquierda, aumenta la masa del objeto considerado.

Con estos datos podríamos entonces calcular sus temperaturas y radios usando las leyes físicas básicas, y se encontró que el radio disminuye al disminuir la temperatura, como se esperaba para las estrellas, hasta llegar a una temperatura de alrededor de 2.100 K. Allí vemos una brecha sin objetos, y luego el radio comienza a aumentar a medida que disminuye la temperatura, lo que esperamos de las enanas marrones.”

El Dr. Todd Henry, otro autor, dijo: “Ahora podemos asegurar que el limite esta a una temperatura  de 2100 K, un radio de 8,7 % del de nuestro Sol, y la luminosidad en 1/8000 del Sol. Podemos decir que la Secuencia Principal termina allí”. Ademas podemos identificar una estrella en particular (con la designación 2MASS J0513 -1403), como una de las estrellas más pequeñas”.

Además de responder a una pregunta fundamental en la astrofísica estelar sobre el extremo frío de la Secuencia Principal, el descubrimiento tiene implicaciones importantes en la búsqueda de vida en el Universo.

Debido a que las enanas marrones se enfrían en una escala de tiempo de sólo millones de años, los planetas alrededor de enanas marrones no son buenos candidatos para hallar planetas habitables, mientras que estrellas de muy baja masa proporcionan calor constante y un ambiente de baja radiación ultravioleta durante miles de millones de años. Sabiendo que la temperatura donde las estrellas terminan y las enanas marrones comienzan debería ayudar a los astrónomos a decidir qué objetos son candidatos para la posibilidad de exoplanetas habitables.

Asimismo, dado que las enanas marrones se enfrían para siempre, con el tiempo se convierten en un tipo de materia oscura macroscópica, por lo que seria importante saber cuantas son, ya que esto puede ser una contribución importante a la llamada “materia oscura”, tan buscada por los cosmólogos.