Hay muchos tipos de estrellas en el Universo grande y ancho. Tenemos todo un sistema para categorizarlos según temperatura, tamaño y brillo.
Aun así, un objeto descubierto recientemente sugiere que estamos lejos de saberlo todo.
Ha sido apodado ‘El Accidente’, y es un tipo de objeto llamado enana marrón, también conocida como estrellas fallidas. Pero es diferente a cualquier enana marrón que hayamos visto antes, con un espectro confuso, lo que sugiere que puede ser casi tan antiguo como el Universo.
Dado que todas las otras enanas marrones descubiertas hasta la fecha son considerablemente más jóvenes, esto significa que podría haber una población completa de enanas muy viejas que simplemente no hemos detectado porque no se ven como esperamos.
“Este objeto desafió todas nuestras expectativas”, dijo el astrofísico Davy Kirkpatrick de Caltech.
Las enanas marrones ocupan el espacio entre los planetas más masivos y las estrellas más pequeñas, formándose a partir del mismo modelo de colapso de nubes de arriba hacia abajo que las estrellas, en lugar del proceso de acreción de abajo hacia arriba que experimentan los planetas.
Son lo que sucede cuando el proceso de formación de estrellas termina antes de que el objeto obtenga suficiente masa para encender la fusión de hidrógeno en el núcleo.
Sin embargo, a diferencia de los planetas, son lo suficientemente masivos como para fusionar algo, y ese algo es deuterio, también conocido como hidrógeno ‘pesado’.
El deuterio es un isótopo de hidrógeno con un protón y un neutrón en el núcleo en lugar de un solo protón. Su temperatura y presión de fusión son más bajas que la temperatura y presión de fusión del hidrógeno.
Como resultado, las enanas marrones tienden a ser más pequeñas, más frías y más tenues que la mayoría de las estrellas. Su rango de masa es de entre 13 y 80 veces la masa de Júpiter, y se enfrían a medida que envejecen.
Por lo tanto, tenemos una idea bastante clara de cómo debería ser una enana marrón y las buscamos basándonos en este conjunto de características.
Ese objeto débil y en movimiento en la parte inferior izquierda es El accidente. (NASA / JPL-Caltech / Dan Caselden)
Hasta ahora, se han encontrado alrededor de 2.000 de estos objetos en la Vía Láctea. El accidente, cuyo nombre real es WISEA J153429.75-104303.3, no se detectó en las encuestas de enanas marrones porque no coincide con esas características.
Su detección por el Explorador de Levantamiento Infrarrojo de Campo Amplio de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA, y su posterior descubrimiento, fueron, como su nombre indica, un accidente.
Realmente es un objeto de lo más peculiar. En algunas longitudes de onda, es muy tenue, lo que sugiere que también es muy frío. por debajo del punto de ebullición del agua, de hecho, y por lo tanto bastante antiguo. En otras longitudes de onda, brilla más intensamente, lo que a su vez sugiere una temperatura más alta.
Para desentrañar el misterio, el equipo recurrió a un rango de longitud de onda infrarroja diferente, ya que las longitudes de onda infrarrojas revelan radiación térmica. Pero las observaciones tomadas con el Observatorio terrestre WM Keck no revelaron el accidente en absoluto, lo que sugiere una vez más temperaturas más frías.
La distancia del Accidente al Sistema Solar podría haber sido una pista; si estuviera muy lejos, eso podría explicar su debilidad. Pero resultó no estar muy lejos, relativamente para distancias espaciales, a unos 53 años luz de distancia.
Curiosamente, está haciendo zoom alrededor de la galaxia muy rápido, a velocidades de alrededor de 207,4 kilómetros (128,9 millas) por segundo. Eso es más de un 25 por ciento más rápido que cualquier otra estrella de su tipo.
Al igual que la temperatura de The Accident, esta velocidad sugiere que la estrella ha existido durante mucho tiempo, recogiendo y acumulando aumentos de velocidad de interacciones gravitacionales con otros objetos en la galaxia.
El Universo tiene alrededor de 13,8 mil millones de años. El equipo de Kirkpatrick calculó que el accidente podría tener entre 10 y 13 mil millones de años, el doble de la edad media de la población conocida de enanas marrones.
“No es una sorpresa encontrar una enana marrón tan vieja, pero es una sorpresa encontrar una en nuestro patio trasero”. dijo el astrofísico Federico Marocco de Caltech.
“Esperábamos que existieran enanas marrones así de antiguas, pero también esperábamos que fueran increíblemente raras. La posibilidad de encontrar una tan cerca del Sistema Solar podría ser una coincidencia afortunada, o nos dice que son más comunes de lo que pensábamos. . “
Esta venerable edad sugiere que la composición de The Accident también podría ser bastante diferente de la de otras enanas marrones, lo que está respaldado por el espectro de luz que emite.
Eso es porque, en el Universo muy temprano, la gama de elementos era mucho menor. Justo después del Big Bang, la mayor parte de la materia era hidrógeno y helio, con muy poco más.
Se necesitaron algunas generaciones de estrellas para que proliferaran más elementos. Fusionaron núcleos atómicos en sus núcleos, produciendo elementos más pesados, luego murieron, esparciendo esos elementos por todo el espacio. Las explosiones de supernovas produjeron elementos aún más pesados a través de procesos que solo se pueden encontrar en eventos tan energéticos.
Si el Accidente existiera antes de que estos elementos (incluido el carbono) fueran más comunes en el Universo, entonces su luz sería más fuerte en longitudes de onda específicas que normalmente serían absorbidas por el metano (hecho de carbono e hidrógeno) en la atmósfera de una enana marrón. Esto es exactamente lo que observaron los investigadores.
“Este descubrimiento nos dice que hay más variedad en las composiciones de las enanas marrones de lo que hemos visto hasta ahora”. Kirkpatrick dijo.
“Es probable que haya más extraños por ahí, y debemos pensar en cómo buscarlos”.
La investigación ha sido publicada en Las cartas del diario astrofísico.
.