Es posible que las enanas marrones se hayan ganado el desafortunado apodo de “estrellas fallidas”, pero una nueva investigación sugiere que pueden colisionar y fusionarse para tener una segunda oportunidad de éxito.
Las enanas marrones son objetos cósmicos con alrededor de 13 a 80 veces la masa de Júpiter, lo que las hace entre 0,013 y 0,08 veces más masivas que el sol. Se considera que han “fracasado” porque a pesar de formarse como estrellas normales -cuando vastas y excesivamente densas zonas de materia colapsan en nubes interestelares de gas y polvo- no logran reunir suficiente masa de estas nubes para desencadenar la fusión nuclear de hidrógeno a helio en sus núcleos, el proceso que define una estrella de “secuencia principal”, como el sol.
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“Las estrellas fallidas tienen una segunda oportunidad”, afirmó en un comunicado el líder del equipo Samuel Whitebook, del Instituto de Tecnología de California (Caltech). “Las enanas marrones no tienen motores internos como las estrellas, pero este resultado muestra que pueden exhibir una física dinámica muy interesante”.
Los hallazgos del equipo son extraordinarios porque, aunque se ha observado antes una transferencia de masa similar en objetos binarios, esto ha ocurrido entre cuerpos estelares con masas mucho mayores.
“Estos son objetos muy exóticos”, dijo el miembro del equipo Tom Prince de Caltech. “Les contamos a algunos de nuestros colegas sobre ellos y no creían que tal cosa existiera”.
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La pareja de enanas marrones en el centro de este descubrimiento, que se encuentra en el Archivo de Variabilidad de ZTF, se denomina ZTF J1239+8347 (ZTF J1239) y se encuentra a unos 1.000 años luz de distancia, en la constelación de la Osa Mayor. Las dos enanas marrones, ambas entre 60 y 80 veces más masivas que Júpiter, orbitan entre sí con tanta cercanía que todo el sistema ZTF J1239 cabría entre la Tierra y la Luna.
Los investigadores no pueden estar seguros de cómo estas enanas marrones llegaron inicialmente a orbitarse entre sí, pero sospechan que las estrellas fallidas fueron extraídas de sistemas separados y unidas por la influencia gravitacional de otra estrella. Una vez que orbitaban entre sí, las enanas marrones se habrían acercado gradualmente en espiral, y la influencia gravitacional de una enana marrón habría causado que su contraparte se hinchara y se volviera menos densa.
“Cuando la gravedad de una estrella es superada por la de la otra, la materia comienza a fluir desde la estrella menos densa hacia la estrella más densa”, dijo Whitebook. “Es como si la materia se desprendiera a través de una boquilla”.
Esta “boquilla” rocía materia desde la hinchada enana marrón hacia un punto de su compañera más densa. Esta región se calienta y comienza a brillar intensamente. A medida que este punto brillante gira con su enana marrón madre, genera un cambio significativo en el brillo de este sistema cada 57 segundos. Fue esta señal la que hizo que este sistema destacara por primera vez entre los 2 mil millones de objetos del Archivo de Variabilidad ZTF.
Este es el primer proceso de transferencia de masa observado en una pareja de enanas marrones, pero el equipo cree que podría haber muchas más parejas de enanas marrones como ésta esperando ser descubiertas.
“Esperamos que el Observatorio Vera Rubin [a major ground-based observatory in Chile] “Para detectar docenas más de estos objetos”, concluyó Whitebook. “Queremos encontrar más para comprender a la población y lo común que es”. Predecimos que esto sucederá más de lo que piensas”.
La investigación del equipo fue publicada el miércoles (18 de marzo) en The Astrophysical Journal Letters.