INTRODUCCIÓN ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA

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La observación de las enanas rojas y marrones

Desde los años noventa, los astrónomos intentan observar directamente los diferentes candidatos propuestos para explicar la materia oscura bariónica, con el fin de estimar su contribución.

Las enanas rojas

Hasta los años noventa, los telescopios terrestres eran incapaces de confirmar la importancia de las enanas rojas a causa de la turbulencia atmosférica. Sus imágenes eran poco luminosas y borrosas, y se asemejaban a galaxias, lo que hacía su estudio imposible.

Con la llegada del telescopio espacial Hubble, se hizo posible observar enanas rojas cien veces más reducidas que antes y distinguirlas de las galaxias. Algunas observaciones se llevaron entonces en zonas del cielo elegidas de manera aleatoria, y pusieron de manifiesto que las enanas rojas no eran tan abundantes como se imaginaba. Su masa total sólo representaba alrededor del 10 por ciento de la de la Galaxia.

Otras observaciones concentradas sobre un cúmulo globular mostraron que el número de enanas rojas de masa superior a una quinta parte de la del Sol era muy grande, con cerca de un centenar de enanas rojas por una estrella de tipo solar. Pero estas observaciones también mostraron que no había enanas rojas de masa inferior. Por lo tanto, la masa límite de formación de las estrellas no es probablemente del ocho por ciento de la del Sol, como lo preveían los modelos teóricos, sino más bien de cerca del veinte por ciento.

En cualquier caso, resultaba de estas observaciones que las enanas rojas sólo formaban una mínima fracción de la materia oscura en los halos de galaxias, del orden del seis por ciento.

Las enanas marrones

Las enanas marrones apenas emiten luz y son, así pues, prácticamente imposibles de detectar, incluso en la vecindad del Sol. Sin embargo, justo después de su formación, estas estrellas están sometidas a una fase de contracción que dura algunas centenas de millares de años. Durante este período, liberan una gran cantidad de energía gravitacional y pueden, pues, emitir una radiación.

 

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La primera enana marrón descubierta en 1994 en el observatorio del monte Palomar (el pequeño punto luminoso un poco a la derecha del centro de cada imagen). La enana marrón, llamada Gliese 229B, está en órbita alrededor de una enana roja (a la izquierda) y se encuentra a cerca de 19 años-luz de la Tierra. La imagen de la izquierda proviene del observatorio del monte Palomar, la de la derecha fue tomada en 1995 por el telescopio espacial. Crédito: S. Kulkarni / Caltech / D. Golimowski / JHU / STScI / NASA

 

Ni que decir tiene que los efectos de la turbulencia atmosférica impiden toda observación con un telescopio terrestre clásico. Es así, un sistema de óptica adaptativa que detectó la primera enana marrón en 1994, un descubrimiento rápidamente confirmado por el telescopio espacial. Esta enana marrón, llamada Gliese 229B, forma, con una enana roja, un sistema binario situado a 19 años-luz. La masa de la enana marrón es entre 20 y 50 veces mayor que la de Júpiter, y su luminosidad es 100.000 veces más baja que la del Sol. Su atmósfera es, por su parte, similar a la de Júpiter, en particular con una gran abundancia de metano.

Este descubrimiento era muy importante, ya que ponía de manifiesto que las enanas marrones existían realmente. Desde entonces, programas de observación como 2MASS (Two Micron All Sky Survey), SDSS (Sloan Digital Sky Survey) y la misión espacial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) han detectado cientos de enanas marrones.

A pesar de estas observaciones, la contribución de las enanas marrones a la materia oscura es aún difícil de evaluar, es en cualquier caso bastante escasa, como lo mostró otra técnica utilizada para estudiar la materia oscura: el efecto de microlente gravitacional.

 

 

 

 ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

 

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