Ananos marróns: estrelas escuras

1989/02/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Con todo, cando falamos de planetas xigantes como Júpiter, temos que cambiar o noso modelo. Estes planetas non teñen una superficie ríxida como a que teñen os planetas terrestres, e ademais a lista de compoñentes principais é totalmente diferente.

Do mesmo xeito que no caso das estrelas, están constituídas principalmente por hidróxeno e helio. Seguindo este camiño, poderiamos pensar que os distintivos que caracterizan ás estrelas e aos planetas xigantes estaban nunha diferenza de tamaño, polo que habería que tratar de analizar o problema da fronteira entre estes astros. Este é o tema que trataremos neste artigo.

A fronteira entre as estrelas e os planetas anteriormente mencionados está ocupada polos obxectos denominados estrelas ananas marróns. Como veremos ao analizar a súa evolución, no núcleo nunca se alcanza una temperatura suficiente paira producir reaccións termonucleares. Por iso, aínda que lle chamemos estrela, si é necesario, deberiamos consideralas como maleza.

Como é sabido, as estrelas son consecuencia da contracción das nubes formadas por gas interestelar e po, repartidas polo espazo. Esta contracción provocada pola forza da gravidade fai que se produza como una protoestrella con maior enerxía interna e temperatura. Se a conversión á enerxía interna da gravidade é suficientemente grande, a temperatura no centro da estrela será o suficientemente alta como para que comecen os procesos que transformarán o hidróxeno en helio, e entón dicimos que o protoestrella convértese en estrela.

A transformación da enerxía de gravidade cara á enerxía interna depende do proceso de contracción e, por tanto, da masa da nube. En consecuencia, o problema da fronteira entre estrelas e planetas radica na determinación da masa mínima necesaria para que se produzan reaccións termonucleares. Este valor crítico considérase lixeiramente inferior á décima parte da masa do Sol (0,08 M 0). Está claro, _pois, que os ananos marróns, cunha masa ao redor de devandito valor, son obxectos que non evolucionan da situación de protoestrella á estrela.

Con todo, aínda que pareza o contrario, as protoestrellas (e os ananos marróns que non se converterán en estrelas) teñen un período de gran claridade. Cando se inicia a primeira contracción, a nube é transparente á radiación. Por tanto, vemos a luz emitida por todo o volume. No caso da estrela común, as capas interiores son opacas e non nos chega máis que a emitida pola superficie. Por iso, a luminosidade protoestrella (e ananos marróns) pode ser neste período inicial unhas ducias de veces maior que a dunha estrela similar ao Sol.

Con todo, son moi poucos os obxectos que se atopan e ven nesta fase. A razón está na brevidade dun período de gran claridade, xa que nos casos máis comúns só se sitúa ao redor dos dez millóns de anos.

Esta duración é mil veces menor que a da vida dunha estrela parecida ao Sol. Por iso, non podemos esperar máis que atopar una protoestrella luminosa por cada mil estrelas normais que vemos no amasado. Algunhas delas converteranse en estrelas, mentres que outras permanecen ananas marróns. Neste último caso, no núcleo non se xera enerxía que resista a forza de gravidade e a contracción continuará ata que a materia chegue a un estado degenerado de moi alta densidade.

Neste proceso, por suposto, o nano perde transparencia, e como a capa ou superficie emisora é tan pequena, a luminosidade convértese en dez ou cen milésimas da do Sol. Por suposto, o anano marrón será invisible, salvo que estea moi preto. Ademais, segundo estudos teóricos, a maior intensidade de emisión sitúase no campo dos infravermellos. En consecuencia, a absorción da atmosfera tamén é maior, dificultando os labores de detección.

Con todo, na actualidade coñécese un astro que podería ter un anano marrón ao seu ao redor e os astrofísicos están a estudar en profundidade. O nano branco G29-38B é o capaz de facelo. O espectro deste tipo de estrelas é bastante coñecido e, ao comparalo co do caso mencionado, apréciase una diferenza evidente no campo do infravermello: A emisión do G29-38B é moito máis intensa que a do modelo. O incremento, segundo crese, sería introducido por un astro que estaría moi preto do nano branco e emitiría no infravermello. Como colofón á descrición da natureza destas matogueiras daremos un novo detalle. Diferentes investigacións dan límites mínimos diferentes paira considerar un obxecto como un anano marrón. Habitualmente, o valor está ao redor de 0.02 M _0. Por tanto, o planeta Júpiter, que tamén ten emisión infravermella, non é totalmente diferente dun anano marrón, e poderiamos consideralo dalgunha maneira como un anano marrón.

Ademais da importancia que ten o estudo dos ananos marróns paira coñecer a evolución das estrelas, o estudo tamén ten interese cosmológico. Como dixemos, os ananos marróns son moi difíciles de ver. Por iso, até a data non se tiveron en conta á hora de calcular a densidade do Universo, pero a súa achega pode ser de gran importancia.