domingo, 11 de noviembre de 2018

Intensos campos magnéticos en un objeto entre enana marrón y planeta gigante

Recientemente se ha publicado en la revista "The Astrophysical Journal" un artículo titulado "The Strongest Magnetic Fields on the Coolest Brown Dwarfs". Artículo que puede pasar desapercibido pero que contine algunas informaciones y curiosidades astrofísicas bastante interesantes. Por un lado tenemos la transición entre planeta y estrella, y por otro lado la importancia y naturaleza de campos magnéticos en estrellas y planetas. Vamos por partes a ver si podemos cubrirlo todo en 3 parrafitos.

Concepción artística que muestra una enana marrón con
un intenso campo magnético.
En Astronomía el concepto de disco de acreción es muy importante. Nubes de gas y polvo pueden colapsar dando lugar a discos de acreción que, de ser muy masivos, pueden acabar formando galaxias enteras. En función de la violencia del proceso y masa involucrada podemos hablar de agujeros negros, nucleos activos de galaxias, o simplemente de la formación de estrellas o planetas. Si tenemos mucha masa colapsando, en el centro podremos formar estrellas muy masivas en cuyo interior se producen reacciones de fusión nuclear dando lugar a nuevos elementos. A mayor masa, mayor es esta eficiencia y la evolución de la estrella hasta que muere es distinta que en estrellas de menor masa, en las que la eficiencia de formación de nuevos elementos disminuye así como aumenta el tiempo de vida de la estrella. Pero qué pasa si la masa de la estrella formada se hace menor, y menor, y menor. Pues que nunca se producirán reacciones de fusión nuclear, y tendremos cuerpos como Júpiter, gigantes gaseosos. Pero como todo en ciencia, estamos ante es una transición suave y continua, con las enanas marrones en el lugar intermedio. Las enanas marrones son objetos subestelares, es decir, no son estrellas per se, porque no forman nuevos elementos en sus centros (presión de degeneración electrónica evita que puedan colapsar más), pero que sí se forman como estrellas (de manera independiente por colapso de material) y no como planetas (alrededor de otros sistemas). Realmente la distinción entre enana marrón y planeta gigante es bastante ambigua, pero hoy día decimos que objetos con una masa superior a 13 veces la masa de Júpiter se pueden considerar enanas marrones.

Ya sabemos qué es una enana marrón, ahora toca desvelar qué es esto de los campos magnéticos. El electromagnetismo es uno de los campos más espectaculares de la física, y para entender realmente la formación e implicación de los campos magnéticos necesitaríamos 200 artículos como este y un curso general de física. Así pues, digamos que la naturaleza microscópica de la materia que forma los imanes le da a éstos sus propiedades (por todos conocidas, y si no, mirad vuestro frigorífico), pero que también corrientes eléctricas puede provocar campos magnéticos. Así, desde un punto astrofísico, material en movimiento en el interior de estrellas o planetas pueden dar lugar a campos magnéticos (campo magnético terrestre, efecto dynamo, fenómenos de inducción, etc.). Además, en Astrofísica el estudio de los campos magnéticos es clave. Entre otros aspectos, el campo magnético juega un papel crítico en el colapso de nubes de gas y polvo para formar nuevas estrellas y planetas, ya que la forma de moverse de éste material está fuertemente influenciado por la presencia de campos magnéticos. Además, puede afectar la composición de las atmósferas de nuevos planetas al regular el viento solar que podría eliminar dicha atmósfera.

Así, la investigación que hoy nos ocupa ha sido capaz de medir el campo magnético en 5 estrellas enanas marrones de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, midiendo campos magnéticos de una intensidad sin precedente en objetos de este tipo. Particularmente interesante es SIMP J01365662+0933473, una enana marrón de 12.7 veces la masa de Júpiter, y por lo tanto en el límite entre enana marrón y planeta gigante. Este objeto es uno de los objetos más pequeños que alberga un campo magnético de estas características. Además, se trata del primer objeto de masa planetaria detectado en radio. Si efectivamente este objeto fuese un exoplaneta aislado en lugar de una enana marrón, este descubrimiento abriría una nueva línea de investigación para detectar planetas "granujas" (del inglés rogue planets), planetas que han sido expulsados de su sistema planetario y que vagan libremente por el espacio intergaláctico, permitiéndonos también saber más sobre la formación y evolución de discos protoplanetarios.

Esta entrada es parte de una colaboración con el diario IDEAL que podéis leer aquí.

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