Detectan misterioso objeto que orbita una enana marrón

¿Un gran planeta o una compañera enana marrón?

Utilizando el Telescopio Espacial Hubble y el observatorio Gemini, los astrónomos han descubierto un objeto inusual orbitando alrededor de una enana marrón. Su descubrimiento podría alimentar un debate mayor acerca de qué constituye exactamente un planeta. El objeto gira alrededor de una enana marrón en la región de formación de estrellas de Taurus, en una órbita a aproximadamente 3.600 millones de kilómetros, casi la misma distncia que Saturno respecto a nuestro Sol . Los astrónomos dicen que es el tamaño adecuado para un planeta, pero ellos creen que el objeto se formó en menos de 1 millón de años —la edad aproximada de la enana marrón— y mucho más rápido que el tiempo que se predice que se necesita para formar planetas, de acuerdo a las teorías convencionales.

Esta imagen de la joven enana marrón 2M J044144 tomada por el Telescopio Espacial Hubble demuestra que tiene un objeto acompañante (en posición a las 8 en punto) que se estima es de 5-10 veces la masa de Jupiter. Crédito: NASA, ESA, y K. Todorov y K . Luhman (Penn State University)

Kamen Todorov, de la universidad estatal de Pennsylvania, y su equipo, realizaron un estudio sobre 32 jóvenes enanas marrones en la región de Tauro.

El objeto orbita la enana marrón 2M J044144 y tiene de 5-10 veces la masa de Júpiter. Las enanas marrones son objetos que normalmente tienen decenas de veces la masa de Júpiter, y son estrellas fallidas, demasiado pequeñas para sostener fusión nuclear y brillar como lo hacen las estrellas.

Dibujo de un artista del sistema binario 2M J044144. Crédito: NASA, ESA, y Todorov K. y K. Luman (Penn State University) Crédito del dibujo: Observatorio Gemini, cortesía de L. Cook

Si bien hubo mucha discusión en el contexto del debate sobre Plutón, sobre cuán pequeño puede ser un objeto para que se lo siga considerando un planeta, esta nueva observación se refiere a la cuestión en el otro extremo del espectro de tamaños: ¿Qué tan pequeño puede ser un objeto y aún así ser una enana marrón en lugar de un planeta? Este nuevo compañero está dentro del rango de masas observadas de los planetas alrededor de estrellas, pero una vez más, los astrónomos no están seguros de si es un planeta o la compañera de la enana marrón.

La respuesta está fuertemente conectada con el mecanismo por el cual es más probable que se haya formado la compañera.

La nueva publicación del equipo del Hubble ofrece estos tres posibles escenarios de cómo el objeto se puede haber formado:

1. El polvo en un disco circumestelar se aglomera lentamente para formar un planeta rocoso 10 veces más grande que la Tierra, que luego acumula una gran envoltura gaseosa; 2. una parte del gas del disco rápidamente colapsa para formar un objeto del tamaño de un planeta gaseosos gigante o, 3. en lugar de formar un disco, se forma un compañero directamente por el colapso de la vasta nube de gas y polvo en la misma forma que una estrella (o enana marrón).

Si la última hipótesis es la correcta, entonces este descubrimiento demuestra que los cuerpos de masa planetaria se pueden formar por el mismo mecanismo que se forman las estrellas. Esta es la solución probable, ya que la compañera es demasiado joven para haberse formado por el primer escenario, que es muy lento. El segundo mecanismo se produce rápidamente, pero es probable que el disco alrededor de la enana marrón no contuviera suficiente material para formar un objeto con una masa de 5.10 masas de Júpiter.

«La implicación más interesante de este resultado es que muestra que el proceso que forma las estrellas binarias se extiende hasta las masas planetarias. Así que parece que la naturaleza es capaz de formar compañeros de masa planetaria por medio de dos mecanismos muy diferentes», dice Kevin Luhman, miembro del equipo del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables en la univarsidad estatal de Pennsylvania.

Si el misterioso compañero se formó por medio del colapso de la nube y la fragmentación, como se forman los sistemas binarios estelares, entonces no es un planeta porque, por definición, los planetas se acumulan dentro de discos.

La masa de este compañero se estima por medio de la comparación de su brillo con la luminosidad teórica que predicen los modelos evolutivos de los objetos de diversas masas para una edad de 1 millón de años.

Más evidencia de respaldo proviene de la presencia de un sistema binario muy cercano que contiene una pequeña estrella roja y una enana marrón. Luhman cree que los cuatro objetos pueden haberse formado en el colapso de la misma nube, haciendo que éste sea, en realidad, un sistema cuádruple.

«La configuración se parece mucho a los sistemas estelares cuádruples, lo que sugiere que todos sus componentes se formaron como estrellas», dice.

The team’s research is being published in an upcoming issue of The Astrophysical Journal.
La investigación del equipo está por publicarse en un próximo número de The Astrophysical Journal.

Referencia de publicación: Discovery of a Planetary-Mass Companion to a Brown Dwarf in Taurus

Fuente: Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti

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