07/Feb/05

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Pesando estrellas pequeñas

Gracias a una nueva cámara de alto contraste instalada en el Very Large Telescope, se han obtenido fotografías de una compañera de baja masa muy cercana a una estrella. Ello ha permitido medir directamente por vez primera la masa de un objeto joven y de muy baja masa.

(Noticias de la Ciencia y la Tecnología) Aunque 100 veces menos brillante que la estrella principal de la pareja, el objeto es aún 93 veces más masivo que Júpiter. El descubrimiento sugiere que, debido a errores en modelos anteriores, los astrónomos podrían haber sobrestimado el número de "enanas marrones" jóvenes y de planetas extrasolares que flotan libremente en el espacio.

Una estrella puede caracterizarse mediante muchos parámetros. Pero uno, su masa, es de la mayor importancia. Es su masa lo que decidirá su suerte, por lo que los astrónomos siempre buscan obtener mediciones muy precisas al respecto. Esta tarea, sin embargo, no es siempre sencilla, sobre todo para las estrellas menos masivas, aquellas que se encuentran entre el reino de las estrellas y las enanas marrones. Estas últimas no pueden en realidad ser consideradas estrellas. Su masa es hasta 75 veces la de Júpiter, y son demasiado pequeñas como para que los procesos de fusión hayan comenzado en su interior.

Para determinar la masa de una estrella, los astrónomos observan generalmente los movimientos de los miembros de un sistema binario. Aplicando la tercera ley de Kepler, se puede conocer la masa de la Tierra sabiendo la distancia de la Luna y el tiempo que tarda ésta en dar una órbita a su alrededor. De la misma manera se puede teóricamente medir la masa de una estrella en un sistema binario. No obstante, cuando uno de los componentes es muy pequeño y débil, queda oculto por el brillo de la estrella mayor, incluso a través de grandes telescopios, y las mediciones se complican.

Nuevas técnicas e instrumentos modernos están permitiendo superar estos problemas. En nuestro caso, un equipo internacional de astrónomos encabezado por Laird Close, del Steward Observatory, de la University of Arizona, estudió la estrella AB Doradus A, situada a 48 años luz de la Tierra y cuya edad es de "sólo" 50 millones de años. Los investigadores creen que esta estrella tiene una compañera de baja masa que afecta gravitatoriamente a sus movimientos.

Gracias al instrumento infrarrojo NACO SDI aplicado al VLT, Close y sus colegas fotografiaron a AB Doradus A en febrero de 2004. Por vez primera, descubrieron en la imagen a su compañera, hasta 120 veces más débil que ella y muy cercana. Otros telescopios importantes, como el propio Hubble, no lo habían conseguido.

Ambos cuerpos están muy cerca uno del otro, tanto como el diámetro de una moneda de 1 Euro vista a 20 km de distancia (0,156 segundos de arco). La compañera, llamada AB Dor C, se halla a una distancia 2,3 veces la que separa la Tierra del Sol. Completa un ciclo alrededor de la estrella principal en 11,75 años, a lo largo de una órbita bastante excéntrica.

Habiendo determinado la distancia y otros parámetros de la pareja, se pudo determinar la masa de la compañera (93 masas jovianas, por encima del límite de las enanas marrones). Es además 400 grados Celsius más fría y 2,5 veces menos brillante de lo que los modelos predecían para un objeto de esta masa. La teoría es pues incorrecta, lo cual habrá que tener en cuenta a la hora de pronosticar la abundancia de la población de enanas marrones de la galaxia, así como de planetas extrasolares que "viven" lejos de cualquier estrella. Muchas estrellas marrones identificadas serán más masivas de lo que se pensaba, y por tanto serán estrellas de pleno derecho, mientras que algunos planetas "flotantes" serán en realidad enanas marrones de baja masa.