¿Cómo un sistema estelar cuádruple puede revelar claves sobre las enanas marrones?
La astronomía ha dado un paso importante con el descubrimiento de un rarísimo sistema cuádruple jerárquico que combina enanas rojas y enanas marrones. El hallazgo, publicado en la Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ofrece una oportunidad única para entender mejor a las enigmáticas enanas marrones, objetos que no encajan plenamente ni en la categoría de planetas ni en la de estrellas.
El sistema, denominado UPM J1040−3551 AabBab, se encuentra a 82 años luz en la constelación de la Bomba de Aire (Antlia) y está compuesto por dos pares: una pareja de enanas rojas (Aab) y otra de enanas marrones frías (Bab). Según los investigadores, lo más fascinante es su estructura jerárquica, clave para que el conjunto permanezca estable en escalas de tiempo prolongadas. “Lo que hace particularmente emocionante este descubrimiento es la naturaleza jerárquica del sistema”, explicó el profesor Zenghua Zhang, de la Universidad de Nankín, líder del equipo.
El sistema funciona bajo dos dinámicas orbitales: las dos enanas rojas orbitan entre sí en décadas, mientras que las dos enanas marrones también forman un par. Ambas parejas, a su vez, orbitan un centro de masa común en un período de más de 100.000 años. Esta configuración, según Zhang, “es necesaria para que su órbita se mantenga estable a lo largo de mucho tiempo”.
El descubrimiento fue posible gracias a la combinación de datos astrométricos del satélite europeo Gaia, observaciones infrarrojas del telescopio espacial WISE de la NASA y análisis espectroscópicos realizados en tierra. El doctor Felipe Navarete, del Laboratorio Nacional de Astrofísica de Brasil, lideró estas observaciones críticas desde el telescopio SOAR, en Chile. “Estas observaciones fueron un desafío debido a la débil luminosidad de las enanas marrones, pero las capacidades de SOAR nos permitieron obtener los datos espectroscópicos cruciales”, señaló.
Los análisis muestran que las enanas rojas del par Aab tienen temperaturas de unos 3.200 Kelvin y masas equivalentes al 17% de la del Sol. En contraste, las enanas marrones del par Bab son aún más exóticas: se trata de objetos de tipo T, con temperaturas de apenas 820 K (550 °C) y 690 K (420 °C), respectivamente. Aunque tienen un tamaño comparable al de Júpiter, su masa oscila entre 10 y 30 veces la del gigante gaseoso.
Este contraste es lo que convierte al sistema en un laboratorio natural. Las enanas marrones presentan un desafío particular: a lo largo de su vida se enfrían progresivamente, lo que dificulta estimar su edad y masa con precisión. Este dilema, conocido como el “problema de degeneración edad-masa”, implica que un objeto frío puede ser tanto un ejemplar joven y poco masivo como uno más viejo y mucho más masivo. El profesor Hugh Jones, de la Universidad de Hertfordshire, resume el hallazgo de la siguiente manera: “Las enanas marrones con compañeras estelares de edad conocida son invaluables como referencias, ya que permiten romper esa degeneración”.
El sistema UPM J1040−3551 resulta especialmente útil porque las enanas rojas que lo integran muestran emisiones de H-alfa, un indicador de juventud estelar. Según el equipo, el conjunto tendría entre 300 millones y 2.000 millones de años, un rango que, aunque amplio, reduce de manera significativa la incertidumbre sobre las propiedades físicas de las enanas marrones compañeras.
La Dra. María Cruz Gálvez-Ortiz, del Centro de Astrobiología de España (CAB) y coautora de la investigación, destaca que es la primera vez que se descubre un sistema cuádruple de este tipo. “Este hallazgo proporciona un laboratorio cósmico único para estudiar estos misteriosos objetos”. A juicio de la experta en objetos estelares fríos, la combinación de pares binarios tan distintos no solo aporta pistas sobre la evolución de las enanas marrones, sino también sobre los procesos de formación de sistemas múltiples en las proximidades del Sol.
A futuro, los astrónomos esperan poder resolver con mayor detalle la órbita de las enanas marrones mediante técnicas de imagen de alta resolución, lo que permitiría medir sus masas de manera directa. “Este sistema ofrece un doble beneficio: sirve como referencia de edad para calibrar modelos de atmósferas frías y como referencia de masa para probar modelos evolutivos”, explicó el profesor Adam Burgasser, de la Universidad de California en San Diego. @mundiario