Misterioso objeto encontrado orbitando a una enana marrón

¿Un planeta grande o una enana marrón compañera? Usando el Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Gemini, astrónomos han descubierto un inusual objeto orbitando una enana marrón, y su descubrimiento podría añadir más leña al debate sobre qué constituye exactamente un planeta.

Concepción artística del sistema binario 2M J044144.

El objeto orbita a una enana marrón cercana en la región de formación estelar de Taurus con una órbita aproximada de 3.600 millones de kilómetros, más o menos la misma que desde Saturno al Sol. Los astrónomos dicen que tiene el tamaño adecuado para un planeta, pero creen que el objeto se formó en menos de un millón de años -la edad aproximada de la enana marrón- y mucho más rápido que el tiempo predicho que se necesita para construir un planeta de acuerdo con las teorías convencionales.

Kamen Todorov de la Universidad Estatal de Pennsylvania y su equipo llevaron a cabo un estudio de 32 enanas marrones en la región de Taurus.

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

Aunque ha habido mucha discusión en el contexto del debate de Plutón sobre cómo de pequeño puede ser un objeto para seguir llamándolo planeta, esta nueva observación aborda la pregunta desde el otro lado del espectro: ¿Cómo de pequeño puede ser un objeto para que se le siga considerando como una enana marrón en lugar de un planeta?. Esta nueva compañera está en el rango de masas observado para planetas alrededor de estrellas, pero de nuevo, los astrónomos no están seguros de si es un planeta o una enana marrón compañera.

La respuesta está fuertemente conectada con el mecanismo por el cual probablemente se formó la compañera.

La nota de prensa de Hubble ofrece tres escenarios posibles para cómo pudo haberse formado el objeto:

El polvo en un disco circumestelar se aglomera para formar un planeta rocoso 10 veces mayor que la Tierra, el cual acumula una gran envoltura gaseosa; un trozo de gas en el disco colapsa rápidamente para formar un objeto del tamaño de un planeta gigante gaseoso; o en lugar de formarse en un disco, la compañera se forma directamente a través del colapso de la vasta nube de gas y polvo de la misma manera que una estrella (o una enana marrón).

Si el último escenario es correcto, entonces este descubrimiento demuestra que los cuerpos de masa planetaria pueden crearse a través del mismo mecanismo por el que se forman las estrellas. Esta es la solución más probable debido a que la compañera es demasiado joven para haberse formado en el primer escenario, que es muy lento. El segundo mecanismo sucede rápidamente, pero el disco alrededor de la enana marrón central probablemente no contenía suficiente material para crear un objeto con una masa de 5 a 10 veces la de Júpiter.

"La implicación más interesante de este resultado es que demuestra que el proceso que crea estrellas binarias se extiende hasta las masas planetarias. Por lo que parece que la naturaleza es capaz de crear compañeras de masa planetaria a través de dos mecanismos muy distintos", dijo el miembro del equipo Kevin Luhman del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de la Universidad Estatal de Pennsylvania.

Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de la joven
enana marrón 2M J044144 demuestra que tiene un
objeto acompañante que se estima en 5 a 10 veces la masa
de Júpiter.

Si la misteriosa compañera se formó a través del colapso y fragmentación de la nube, como sucede en los sistemas estelares binarios, entonces, por definición, no es un planeta debido a que estos se forman dentro de los discos.

La masa de la compañera se estima comparando su brillo con las luminosidades predichas por los modelos evolutivos teóricos para objetos con varias masas para una edad de 1 millón de años.

Más pruebas que apoyan esto llegan de la presencia de un sistema binario muy cercano que consta de una pequeña enana roja y una enana marrón. Luhman cree que los cuatro objetos pueden haberse fomado en el colapso de la misma nube, haciendo que este sea en realidad un sistema cuádruple.

"La configuración recuerda mucho a un sistema estelar cuádruple, lo que sugiere que todos sus componentes se formaron como estrellas", señala.

La investigación del equipo se publicará en un próximo ejemplar de la revista The Astrophysical Journal.

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