Imagínate una estrella. No como el Sol, sino que mucho más pequeña. Y de color oscuro, tirando a granate. Que, además, no es muy caliente y no consigue irradiar mucha luz. Tampoco puede emitir casi energía, porque no es capaz de desencadenar el proceso de fusión característico de las estrellas. Realmente, es muy parecida a los planetas grandes, llamados gaseosos, como Júpiter y, de hecho, los factores que las diferencian son cuestión de debate pues, externamente, son muy parecidos. 

¿Dirías entonces que la descripción se acerca más a estrella o planeta? ¿Cómo la caracterizarías? Este es el dilema al que los astrónomos se enfrentan con las enanas marrones, objetos estelares que no se llegan a identificar completamente con ninguna de las dos definiciones.

A CABALLO ENTRE ESTRELLAS Y PLANETAS

Las enanas marrones son unos de los cuerpos estelares más curiosos a día de hoy. Se trata de “astros” con composición similar a las estrellas pero cuya masa y temperatura no son las suficientes como para desencadenar los procesos internos de fusión nuclear de hidrógeno a helio. Sin embargo, sí son capaces de fusionar deuterio y, en el caso de las de mayores tamaños, litio, lo cual genera una energía y una luminosidad mucho menores que las “auténticas” estrellas.

Para poder elaborar una idea mental de la situación se usa la masa de Júpiter como unidad de medida pues, en la mayoría de los casos, las enanas marrones tienen un tamaño muy parecido a este planeta, solo que con mayor peso y, por lo tanto, mayor densidad. Así, se suele estipular que un cuerpo con composición similar al Sol y con masa 75 veces mayor a la de Júpiter es una estrella, mientras que con una masa inferior, se identifica como enana marrón.

Además, la temperatura de su interior es mucho más baja que la de las estrellas comunes, razón por la cual se cree que no llega nunca a fusionar hidrógeno, el cual precisa de una temperatura aproximada de 15 millones de grados Celsius para llevar a cabo el proceso de fusión. Por su parte, la enana marrón cuenta con una temperatura en su núcleo de unos 100 mil grados Celsius, es decir, mucho menor y coincidente con la necesaria para que se efectúe el proceso de fusión del deuterio.

Según lo que se conoce hasta ahora, el deuterio es consumido especialmente durante su juventud, pero se trata de un combustible que se acaba muy rápidamente, por lo que es una reacción que puede suponer el colapso de la enana. Una vez no queda deuterio para la fusión, la enana puede seguir brillando de forma tenue un tiempo gracias al calor residual de las reacciones y a la lenta contracción de la materia. De hecho, continuará contrayéndose y enfriándose hasta alcanzar un equilibrio inactivo en el cual adopta características muy similares a un planeta.

¿POR QUÉ ENANAS MARRONES?

Aunque su descubrimiento es considerablemente reciente, pues data de 1995, ya en los años 60 se intuía su existencia, aunque no se había detectado ninguna enana. El astrofísico indio Shiv Kumar fue el primero en estudiar de forma teórica la evolución y características de las estrellas con masas inferiores a las conocidas, las cuales se corresponderían con las actuales enanas marrones. Sin embargo, en aquel primer momento, Shiv Kumar las llamó enanas negras.

Algunos años más tarde, en 1975, la astrofísica Jill Tarter, portavoz del proyecto SETI, las apodó, aún sin haberlas observado, enanas marrones, aludiendo que el nombre asignado por Kurmar podría confundirlas con otros fenómenos cosmológicos. Aún así, pese a basarse únicamente en estudios teóricos, Tarter no iba mal encaminada al apodarlas “marrones”, aunque no es lo más exacto.

¿De qué color es el Sol? La respuesta no es la que te imaginas

En la clasificación espectral de las estrellas, encontramos que las más calientes son de color azul, y se van volviendo de tonos más amarillos, naranjas o rojizos a medida que se van enfriando. Es de esta forma que las enanas marrones de mayor temperatura sí pueden llegar a alcanzar ciertos tonos rojizos pero, normalmente, se mantiene en colores más cercanos al morado o dorados oscuros. Sin embargo, es cierto que sería muy raro que alcanzasen un tono marrón, debido a las características de su pico de emisión, centrado en longitudes de onda larga, así como por su luminosidad y temperaturas superficiales bajas. Aún así, el nombre se mantuvo por la facilidad que supone, pues es el que se les atribuye desde que Tarter lo estipuló.

¿CÓMO DETECTARLAS?

Una de las grandes incógnitas alrededor de estos cuerpos es su formación, pues se desconoce si su inicio es similar al de los planetas, es decir, en el interior de un disco de material y a partir de un núcleo sólido, o bien como estrellas, a partir de una nebulosa estelar. Por lo tanto, esta carencia de información hace más difícil su detección, pues no sabe en qué momento ni bajo qué condiciones se formarán y se reduce únicamente a la observación durante su vida útil.

El proceso, hasta el momento, más empleado para su detección es la prueba de litio. Se basa en que, las estrellas “comunes”, durante el proceso de fusión del hidrógeno destruyen todo el litio de su interior, mientras que las enanas marrones, al no producir esa fusión, lo mantienen intacto. Así, el litio contenido en las enanas puede ser detectado a través de sus espectros de emisión por lo astrónomos. A día de hoy, por medio de este sistema, se han detectado hasta 2.000 enanas marrones diferentes, y el número va en ascenso.

La primera detección se produjo en el año 1995, con el uso del telescopio IAC-80 del Observatorio del Teide, en Tenerife. El descubrimiento de la enana marrón, apodada Teide 1, corrió a cargo de un grupo español de astrofísicos pertenecientes al Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC, dirigidos por Rafael Rebolo López.

posible HABITABILIDAD

En los discos que rodean las enanas marrones se ha encontrado características muy similares a los discos rocosos que rodean a la mayoría de las estrellas y que, por ejemplo en el caso del Sol, dieron lugar a los planetas del Sistema Solar. Por lo tanto, se espera que haya planetas formados por acreación de ese material entorno a las enanas marrones, los cuales, se adaptarán más a las características de planeta terrestre (como la Tierra o Marte), que a las de gigante gaseoso (como Júpiter o Saturno).

Así es que se ha estudiado la posible habitabilidad de planetas que orbiten alrededor de enanas marrones, dando como resultado que las condiciones serían extremadamente estrictas, pues la zona habitable sería muy estrecha. Además, iría estrechándose a medida que pasase el tiempo, puesto que la enana sufriría un enfriamiento y la zona de luminosidad idónea sería cada vez más pequeña y mas cercana al “astro”. Por lo cual, las posibilidades se hacen remotas.