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El peculiar ritmo de unas enanas café

Dibujo artístico de una enana café o marrón (NASA/JPL)

En lo que respecta a la astronomía, la inmensidad del Cosmos siempre resulta alucinante y atractiva. Nos llama la atención lo enorme de las distancias, nos emociona descubrir la galaxia más grande, los agujeros negros más masivos o la estrella con mayor temperatura en su superficie. Pero en el Universo no sólo existe lo inmenso, también hay objetos pequeños (o al menos relativamente pequeños) que para los astrónomos resultan igual de fascinantes e interesantes.

Un ejemplo de estos objetos son las enanas café o marrón. La verdad, es un poco complicado clasificaras: no son estrellas, pues son demasiado pequeñas, y si tuviéramos que compararlas con un planeta, diríamos que son gigantes gaseosas, pero de mayor tamaño que Júpiter o Saturno. En realidad se trata de objetos subestelares, donde sus propiedades como tamaño, temperatura y composición química se parecen a las de los exoplanetas gigantes.

Dibujo artístico de una enana café o marrón (NASA/JPL)

Una de las herramientas más utilizadas por los astrónomos para estudiar cualquier tipo de estrellas es el análisis de sus “curvas de luz”, es decir, como varía su brillo en función del tiempo. Las observaciones de ciertos patrones pueden darnos una mejor comprensión de la composición y comportamiento de la atmósfera o capas exteriores de las estrellas. Estudiar las atmósferas de las estrellas es importantísmo en astronomía, porque es la forma de intuir, y después por diversos métodos comprobar, qué sucede en el interior: en el núcleo donde se genera la luz y la energía, en las diversas capas internas, en la superficie y así hasta que, después de viajar cientos o miles de años luz, la información eventualmente llega  a nuestros telescopios e instrumentos.

Comparación de tamaño entre (de izquierda a derecha) el Sol, una estrella de baja masa, una enana café o marrón, Júpiter y la Tierra. (NASA/JPL-Caltech/UCB)

Así, un grupo de astrónomo emprendieron la tarea de estudiar las curvas de luz de algunas enanas cafés. Sin embargo, los investigadores se toparon con patrones de variación que resultaban complicados de explicar con modelos conocidos, usados de forma regular, de atmósferas estelares. Estos modelos suelen considerar que las curvas de luz responden sólo a dos tipos de atmósferas: una estable que rota uniformemente junto con la estrella y una que además de rotar tenía movimientos estocásticos y poco estructurados.

Dado que estos modelos no lograron reproducir las observaciones, el equipo encabezado por Daniel Apai de la Universidad de Arizona, intentó nuevos enfoques en una serie de enanas cafés notablemente frías, con temperaturas superficiales entre -23°C hasta 1,726°C.

Primero, observaron las enanas café en el espectro del infrarrojo utilizando el Telescopio Espacial Spitzer y las vigilaron a lo largo de un año y medio. Apai y sus colaboradores encontraron que las anomalías observadas podrían ser mejor reproducidas si, en vez de atmósferas uniformes, se consideraban formadas por bandas de nubes rotando con velocidades ligeramente distintas cada una. Este patrón de bandas en las atmósferas sería muy similar al que se ha observado en el planeta Neptuno.

Arriba, Neptuno observado con luz infrarroja. Abajo, modelo creado por Apai et al. de la enana café 2M1324.

La combinación de las distintas velocidades de rotación de cada banda forma un “ritmo” o “compás” (beat en inglés) que puede pensarse como análogo a los ritmos en la acústica, pero sin pasar por alto que en las enanas cafés no son ritmos de sonido, sino de los patrones de luz.

Los ritmos encontrados por el equipo de Apai, publicados hoy en la revista Science, explican mejor los patrones de las curvas de luz de las enanas cafés. Así, las enanas café, o por lo menos las estudiadas por Apai y sus colaboradores, muestran que sus nubes, bandas y otras morfologías son muy parecidas a las de los planetas gigantes del Sistema Solar.

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Acerca de Gerardo Pech (6 Artículos)
Dr. en Astrofísica./ Astronomer.

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