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Sistema binario de enanas marrones , estrellas fallidas

Sistema binario de enanas marrones ... estrellas fallidasUna  imagen del VLT muestra con gran detalle el dramático efecto causado por las estrellas recién nacidas sobre el gas y el polvo del que se han formado.

Si bien las estrellas en sí no son visibles, el material eyectado por ellas está chocando con el gas y las nubes de polvo circundantes, creando un paisaje surrealista de arcos incandescentes, manchas y relámpagos.

Esta impresión artística muestra el par de enanas marrones conocido como CFBDSIR 1458+10. Crédito: ESO/L. Calçada.t

Las enanas marrones son básicamente estrellas fallidas: no poseen la masa suficiente para que la gravedad gatille las reacciones nucleares que hacen brillar a las estrellas.

La enana marrón recién descubierta, identificada como CFBDSIR 1458+10B, es el miembro más tenue de un sistema binario de enanas marrones ubicado a sólo 75 años-luz de la Tierra.
El poderoso espectrógrafo X-shooter del Very Large Telescope (VLT) de ESO en cerro Paranal, en la Región de Antofagasta en Chile, permitió mostrar que el objeto analizado era muy frío para los estándares de una enana marrón.

“Estábamos muy entusiasmados al ver que este objeto tenía una temperatura tan baja, pero nunca imaginamos que resultaría ser un sistema doble en el que uno de sus componentes es todavía más interesante e incluso más frío”, dice Philippe Delorme del Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier), co-autor del artículo científico. CFBDSIR 1458+10 es el sistema binario de enanas marrones más frío descubierto hasta ahora.

Se pudo determinar que las tenues enanas marrones poseen una temperatura de unos 100 grados Celsius, el punto de ebullición del agua, no muy diferente de la temperatura al interior de un sauna.

 “A temperaturas como éstas es esperable que tengan propiedades diferentes a las de enanas marrones descubiertas previamente y que se acerquen más a los planetas gigantes, incluso tener nubes de agua en su atmósfera”, dice Michael Liu del Institute for Astronomy de la Universidad de Hawaii, autor principal del artículo científico que presenta este nuevo estudio.

“De hecho, cuando comencemos a tomar imágenes de planetas gaseosos gigantes alrededor de estrellas similares al Sol en un futuro cercano, yo esperaría que muchas de ellas se vean muy similares a CFBDSIR 1458+10B”.

Desentrañar los secretos de este objeto único fue posible gracias a las capacidades de tres diferentes telescopios. CFBDSIR 1458+10 fue por primera vez identificado como un sistema binario gracias a la Estrella Guía Láser del sistema de Óptica Adaptativa del Telescopio Keck II en Hawaii. Liu y sus colegas aprovecharon el Telescopio Canada-France-Hawaii, también situado en Hawaii, para determinar la distancia del dúo de enanas marrones con una cámara infrarroja. Finalmente se utilizó el VLT de ESO para estudiar el espectro infrarrojo del objeto y medir su temperatura.

La búsqueda de objetos fríos es un campo muy activo en la astronomía moderna. El Telescopio Espacial Spitzer identificó recientemente otros dos objetos muy tenues que podrían competir por el título de la enana marrón más fría conocida hasta la fecha, si bien su temperatura aún no ha sido determinada con tanta precisión.

Observaciones futuras permitirán realizar comparaciones más precisas entre estos objetos y CFBDSIR 1458+10. Liu y sus colegas planean observar CFBDSIR 1458+10 nuevamente para determinar con mayor exactitud sus propiedades y comenzar a construir un mapa de la órbita del sistema binario, el cual, después de una década de monitoreo, permitirá a los astrónomos determinar la masa del sistema binario.

Sistema binario de enanas marrones , estrellas fallidas

¿Es posible la vida en enanas marrones?


Proponen que la vida sería posible en la atmósfera de las enanas marrones.
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Proponen que podría existir vida en las estrellas enanas marrones. Obsérvese que no se dice en planetas que orbiten alrededor de esas estrellas, sino en las propias estrellas.

La idea ya tardaba en proponerse, pero se veía venir. Desde que Sagan en su famoso programa Cosmos propusiera que sería posible la existencia de vida en planetas gaseosos, nada impide especular que se extrapole la misma idea a las enanas marrones.

Una enana marrón es una estrella fallida. Una estrella que no puede mantener reacciones de fusión convencionales, pero que es demasiado masiva (con varias veces la masa de Júpiter) como para considerarla un planeta gaseoso.

De todos modos, estas estrellas sí mantienen reacciones de fusión de deuterio, hasta que este se agota. Los requerimientos de concentración, presión, y temperatura para fisionar deuterio son menores que para fisionar hidrógeno o elementos más pesados.

Como la energía que se genera en las enanas marrones es poca y su temperatura baja, estas estrellas emiten principalmente en el infrarrojo con un brillo muy tenue. No es fácil descubrir este tipo de estrellas.

Pero las que se han descubierto permite calcular que las enanas marrones son relativamente abundantes en nuestra galaxia. Se calcula que habrá mil millones de estas estrellas en la Vía Láctea.

Según un nuevo estudio de Jack Yates (University of Edinburgh) y colaboradores, las altas capas de la atmósfera de las enanas marrones errantes de tipo Y tienen que tener una presión y temperatura similar a la que hay en la superficie terrestre, lo que podría permitir una comunidad de microbios y/o seres flotantes. Su trabajo ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.

Hay un gradiente de temperatura (y presión) en estas estrellas.

Cuanto más abajo en la atmósfera la temperatura se torna más cálida y hay una mayor presión. Así que siempre habrá una capa atmosférica a cierta altura que esté a temperatura ambiente.

Aunque el componente principal siempre es hidrógeno gaseoso.

La existencia de una superficie rocosa sobre un planeta en la zona de habitabilidad no es estrictamente necesaria, por lo que la nueva idea expande el concepto de zona habitable y aumenta considerablemente la población de mundos en los que es posible la vida tal y como la conocemos.

En 1976 Sagan propuso un ecosistema en la atmósfera de un planeta gaseoso como Júpiter en el que habría microorganismos que harían las veces de una especie de plancton aéreo que viviría de la luz solar que les llegase.

Además, habría otros seres de mayor tamaño de aspecto y funcionamiento similar a un globo que se alimentarían de este plancton mientras flotaban en el aire. T

ambién habría depredadores que se alimentasen de estos últimos. Igualmente, se ha estudiado la idea de microorganismos en la atmósfera de Venus, pues a cierta altura las condiciones de presión y temperatura son amigables (aunque el ácido sulfúrico no lo parece).

En la época en la que Sagan propuso esta idea se desconocía la existencia de enanas marrones. Estas se han venido descubriendo durante los últimos años. De momento, debido a las dificultades de detección, sólo se han descubierto unas pocas docenas de enanas marrones.

La estadística sugiere que habría unas 10 en la esfera de 30 años luz centrada en nuestro Sistema Solar. Se supone que esta estadística quizás cambie cuando entre en servicio en 2018 el telescopio espacial James Webb, pues operará en el infrarrojo y tiene un espejo grande que permite captar más luz.

Pese a todo ya se han estudiado casos interesantes. Así, la estrella WISE 0855-0714 descubierta en 2013 está a sólo 7 años luz de nosotros y parece tener algo así como capas de nubes de agua en su atmósfera.

Yates y su equipo han calculado qué estrategias podrían llevar a cabo los organismos que hubiera para sobrevivir en la región habitable de la atmósfera de estos mundos.

Si bajan demasiado en esa atmósfera se fríen y si suben mucho se congelan. Algunos microorganismos terrestres se las podrían apañar en esas condiciones, pero todo dependería del tiempo atmosférico, pues fuertes corrientes convectivas podrían mantener seres más pesados.

La forma de conseguir la energía que mueva ese ecosistema sería distinta a la terrestre. Si la enana marrón no tiene una acompañante convencional no habría posibilidad de fotosíntesis, pero se podría mantener cierta quimiosíntesis basada en el gradiente de temperatura del interior.

Obviamente la idea es especulativa, pero interesante. La cantidad de atmósfera que permitiera este tipo de vida sería enorme comparada con la superficie terrestre y hay muchas estrellas de este tipo en nuestra galaxia. Así que las posibilidades de vida aumentarían considerablemente.

Pero la posible vida también depende de la riqueza química de la atmósfera de estas enanas marrones. Sin agua y sin elementos distintos al hidrógeno tal vida no sería posible, aunque la temperatura fuera agradable. El James Webb podrá aclarar este punto con espectros de las atmósferas de estas estrellas.
Cómo la vida puede aparecer en un mundo así es otro problema.

Para el caso terrestre se han propuesto varios escenarios para la abiogénesis en los que se necesitan chimeneas hidrotermales, suelos, minerales y otros entes geológicos que no estarían presentes en las enanas marrones.

Quizás se pueden concebir estas reacciones sobre el polvo en suspensión en la atmósfera o puede que la vida viniera a bordo de un asteroide que impactara contra la enana marrón.

La gran ventaja de esta idea es que es falsable. Si al final hay vida en alguno de estos mundos podremos tomar espectros y fijarnos en la presencia de biomarcadores, compuestos que fueran subproductos de la actividad biológica como oxígeno libre. Si al final encontramos algo así entonces sí que sería interesante.

Quizás la primera prueba de vida provenga de un mundo tan raro como una enana marrón y no de un planeta rocoso en la zona de habitabilidad. De nuevo se demostraría que la estrategia de buscar la llave bajo la farola de la calle es la mejor a falta de la luz del día.

Nota:
CFBDSIR 1458+10 es el nombre del sistema binario. Los dos componentes se conocen como CFBDSIR 1458+10A y CFBDSIR 1458+10B, siendo este último el más tenue y frío de los dos. Al parecer estarían orbitando uno alrededor del otro a una distancia tres veces mayor que la que separa la Tierra del Sol, en un período de unos treinta años.

Fuente de ayuda
Copyleft:  http://neofronteras.com/?p=5206
Ilustración: Storm Bear Williams.


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