Una enana marrón ancestral en nuestra vecindad cósmica

Un estudio, liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha confirmado la presencia de una inusual enana marrón pobre en metal a menos de 30 años luz de distancia del Sol. Su cercanía podría sugerir una posible sobreabundancia de enanas marrones formadas en las primeras etapas de la Vía Láctea. En la investigación se han utilizado varios telescopios situados en los observatorios del Roque de Los Muchachos (La Palma) y de Calar Alto (Almería). Los resultados se publican en la revista Astronomy and Astrophysics.

A escala cósmica, nuestro vecindario inmediato está compuesto por apenas unos cientos de estrellas y de enanas marrones con sus propios sistemas planetarios. A diferencia de las estrellas, las enanas marrones no poseen la masa suficiente para que en su interior se fusione el hidrógeno, que es la fuente de energía de estrellas como el Sol, por lo que se van apagando con el tiempo. Debido a su baja luminosidad y energía, son muy difíciles de detectar. Sin embargo, su estudio es fundamental para comprender los procesos de formación estelar y planetaria.

Ahora, un equipo dirigido por Nicolas Lodieu, investigador del IAC, ha realizado un estudio observacional detallado de una candidata a enana marrón pobre en metales descubierta en 2020. Este tipo de enana marrón posee una atmósfera desprovista de sustancias como el nitrógeno y el carbono.

El reciente estudio ha revelado que este objeto, denominada WISE1810 (o WISE J181005.5-101002.3, según las normas de la Unión Astronómica Internacional) se encuentra a sólo 29 años luz de distancia, por lo que formaría parte de la vecindad solar inmediata. La investigación también ha determinado que tiene una temperatura superficial fría (de 525 °C), una luminosidad un millón de veces inferior a la del Sol y una masa en el rango de las enanas marrones.

WISE1810 tiene además unas propiedades fotométricas y espectroscópicas muy peculiares que requerirán nuevas investigaciones. “Ninguno de los modelos atmosféricos actuales puede reproducir la luz emitida por este peculiar objeto en un amplio rango de longitudes de onda”, explica Lodieu.

Los investigadores no tienen constancia de un objeto similar a éste. “No vemos rastros de amoníaco y metano en longitudes de onda del infrarrojo cercano, deduciendo que la atmósfera tiene alrededor del 3% de la composición química solar, pero con gran incertidumbre”, explica María Rosa Zapatero Osorio, investigadora del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y coautora del trabajo.

Es la primera vez que se confirma la presencia de un objeto tan tenue y carente de metales en nuestra galaxia. “WISE1810 es un mundo de vapor de agua porque el vapor y el hidrógeno molecular son los únicos rasgos fuertes que podemos ver en la distribución de energía espectral del objeto”, afirma el profesor Eduardo L. Martín del IAC, también coautor del artículo.

Tras analizar las observaciones, el equipo de investigación ha determinado finalmente que WISE1810 es la enana marrón pobre en metal más cercana a la vecindad solar. La mayoría de estos objetos de baja metalicidad se formaron en los primeros tiempos de nuestra galaxia, por lo que la presencia de WISE1810 tan cerca del Sol podría sugerir una posible sobreabundancia de enanas marrones formadas en las primeras etapas de la Vía Láctea.

Para la investigación se han utilizado los instrumentos OSIRIS, EMIR e HiPERCAM del Gran Telescopio Canarias (GTC o Grantecan), ALFOSC del Telescopio Óptico Nórdico (NOT) y Omega2000 del Observatorio Astronómico de Calar Alto (CAHA).

“Futuras observaciones podrían confirmar que este tipo de enanas marrones son más habituales de lo que pensábamos, lo que cambiará nuestra visión de cómo se formaron las estrellas y las enanas marrones en la Vía Láctea temprana”, concluye Lodieu.

Pie  de foto: Comparativa entre una estrella de baja masa, el planeta Jupiter y WISE1810. Crédito: Gabriel Pérez Díaz (IAC).