El primer mapa del tiempo de una enana marrón

Por Daniel Marín, el 2 febrero, 2014. Categoría(s): Astronomía • Estrellas • Sondasespaciales ✎ 18

O mejor deberíamos decir el primer mapa a secas. Astrónomos del observatorio europeo austral (ESO) han logrado una hazaña histórica al poder discernir las características nubosas de la enana marrón Luhman 16B, también conocida como WISE J104915.57–531906.1B de acuerdo con el número de catálogo del telescopio espacial infrarrojo WISE de la NASA. Situada a 6,6 años luz, forma parte en realidad del sistema binario Luhman 16, formado por dos enanas marrones: Luhman 16A y Luhman 16B. El par fue descubierto el año pasado a partir de los datos del telescopio WISE, aunque al principio se pensó que se trataba de un único astro. Luhman 16AB son las enanas marrones más cercanas al Sistema Solar y el tercer sistema estelar más próximo al Sol después de Alfa Centauri -que incluye a Próxima Centauri- y la estrella de Barnard.

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Recreación artística de Luhman 16B (ESO/I. Crossfield/N. Risinger).

El mapa de Luhman 16B ha sido posible gracias al espectrógrafo CRIRES (CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle Spectrograph) del gran telescopio VLT de Chile y al empleo de una nueva técnica denominada Doppler Imaging, una técnica que permite levantar mapas en dos dimensiones a partir de fuentes puntuales (que es lo que vemos con el telescopio). Pero, ¿qué es lo que estamos viendo en estas bonitas imágenes? Las enanas marrones son el eslabón existente entre los planetas y las estrellas. Tan grandes que se dan ciertas reacciones de fusión en su núcleo, pero demasiado pequeñas para mantener la fusión del hidrógeno de forma estable. Por este motivo, su temperatura superficial es inferior a la de una estrella y disminuye desde el momento de su formación. Cuando la temperatura de la ‘atmósfera’ desciende por debajo de los 2000º C aproximadamente comienzan a condensarse partículas de polvo compuestas por hierro, silicatos y aluminatos de calcio en medio de una atmósfera de hidrógeno y helio.

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Mapa de Luhman 16B (ESO/I. Crossfield/N. Risinger).

Estas partículas forman nubes oscuras que cubren zonas más calientes -y por lo tanto más brillantes- del interior de la enana marrón. Es decir, las zonas oscuras del mapa corresponden a varias capas nubosas de rocas y cristal, mientras que las regiones más brillantes son partes más profundas y calientes del astro. A medida que Luhman 16B gira sobre su eje con un periodo de cinco horas podemos ver distintas partes de su superficie, pero hay que tener en cuenta que las observaciones del VLT son especialmente sensibles a la banda espectral del monóxido de carbono, así que además de variaciones de brillo es posible que también estemos presenciando diferencias de composición. La región más brillante -sin nubes- situada al norte podría ser similar a los vórtices polares que encontramos en Júpiter y Saturno. Un recordatorio de la doble naturaleza estelar y planetaria de las enanas marrones.

Entonces, si nos pudiéramos acercar a Luhman 16B, ¿veríamos esta enana marrón como en las imágenes de esta entrada? No necesariamente. Este mapa, con todo su mérito, posee una resolución muy, pero que muy baja (al fin y al cabo ha sido reconstruido a partir de una fuente puntual). Los modelos teóricos predicen que las enanas marrones podrían tener bandas y cinturones como Júpiter y Saturno, así que es muy probable que Luhman 16B también los tenga. Y hasta podemos calcular cuántos. Según los modelos, Luhman 16B debería presentar diez bandas de polo a polo, demasiado numerosas para poder ser vistas con la resolución del VLT (de unos 18º).

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Mapa de Luhman 16B (I. J. M. Crossfield et al.).

Estas nubes desaparecen cuando la temperatura descienda por debajo de los 1000º C -la temperatura de la parte exterior de la atmósfera de Luhman 16B es de unos 1100º C-, sumergiéndose en las partes inferiores de la atmósfera. Curiosamente, su compañera Luhman 16A no presenta ninguna nube de tamaño significativo. Y esto es un misterio, porque ambos cuerpos debieron formarse al mismo tiempo con unas características muy parecidas. Quizás estemos ante una diferencia real o puede que solamente se trate de una limitación técnica.

El potencial de esta técnica es enorme, especialmente de cara a su aplicación en exoplanetas gigantes. El siguiente objetivo es obtener un nuevo mapa de Luhman 16B para comprobar si se han producido cambios en la distribución nubosa. De ser así, habría nacido una nueva profesión: hombre del tiempo de enanas marrones. ¿Voluntarios?

Referencias:

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18 Comentarios

    1. Depende de la enana marrón, hay muchísimas categorías. Lo que más emiten es en IR, pero casi todas emiten en el espectro de luz visible, con muy poca intensidad (respecto a una estrella), así que no tengo ni idea de qué veríamos estando cerca de una, pero las más calientes (~2000 K) tienen que emitir una cantidad considerable de luz. Las más frías (~400 K, lo más frecuente es que no bajen de 750 K) no emiten luz visible en absoluto, así que ésas parecerían oscuras, pero son las más raras. Algunas emiten por ejemplo más radiación X que el Sol, teniendo muchísima menos masa, nadie tiene la menor idea de por qué.

  1. En la web del ESO hay unos vídeos muy chulos:

    http://www.eso.org/public/videos/eso1404a/

    http://www.eso.org/public/videos/eso1404b/

    Por otra parte, aunque no tenga que ver directamente con este tema: ¿por qué hay tantas noticias del ESO y tan pocas de los telescopios de Canarias? No me refiero sólo a este blog sino en general. ¿Los telescopios de Canarias tienen problemas de financiación? ¿Se dedican a investigaciones menos espectaculares y por eso salen menos en las noticias? La verdad es que hay una desproporción muy grande entre las noticias de los telescopios chilenos y las de los canarios, al menos a nivel divulgativo, en publicaciones técnicas no sé.

    1. Si ves la página del IAC verás muchas noticias astronómicas. Lo que pasa es que la mayoría quedan fuera de los temas ‘centrales’ de este blog. Y sí, con toda seguridad el ESO tiene una política de divulgación y una web mucho más proactiva que la del IAC.

      Saludos.

    2. Una consulta de ignorate: El GTC es el telescopio óptico mas potente del mundo? Incluso mas que Hubble y Keck? y si es así, porque las mejores fotos de plutón son del Hubble? tiene que ver con la psosición relativa de pluton cuando fueron tomadas o con la atmósfera?
      Fue algo de lo que estuve leyendo hace poco en relación a la sonda New Horizons y no pude encontrar respuesta…
      Saludos!

      1. No me hagas mucho caso… pero creo que se debe a que el Gran telescopio de Canarias está en la Tierra mientras que el Hubble está en órbita y debido a esto puede captar mejores imagenes al no haber atmósfera…
        Por cierto, me gustaría hacer una pregunta… ¿De donde procedió todo el agua de la Tierra? ¿De Theia? Del Bombardeo Intenso Tardío?

        1. No se sabe. La actual teoría que tampoco es paradigma, es que vino de un bombardeo cometario. En realidad agua la hay a patadas (como puedes ver en las lunas de Júpiter o Saturno), la cosa es que en los actuales modelos se cree que ese agua original de la Tierra tuvo que escaparse al espacio y volver a ser repuesta (pues por ejemplo, con bombardeo cometario). Esto puede ser así o no, o ser algo totalmente desconocido a día de hoy. La respuesta la dará más y más investigación.

          1. Gracias por la explicación. Esto, junto con la teoría de la panspermia, será una de esaa prrguntas que jamás hallará una respuesta segura, creo yo.

      2. Es el que tiene el espejo más grande, creo (o sea, el mayor reflector), con 10,4 m (que es una puta barbaridad), los dos Keck son de 10,0 m. Hay muchos de 8 y 9 m. Un espejo de estas dimensiones tiene más de 80 m², o sea, una vivienda tirando a holgada. Este telescopio es propiedad de España al 90%, México al 5% y EEUU al otro 5%, así que el tiempo de observación (y lo que se observa) se lo reparten estos tres países.

        La cosa es que hay telescopios ópticos que emplean la interferometría, es decir, poniendo varios telescopios más o menos próximos se consigue un efecto “como si” fuese un telescopio mucho mayor. Por ejemplo, los dos Keck funcionan así, y el resultado es que son mucho más potentes que el único GTC. El VLTI de la ESO en Chile son cuatro telescopios de 8,2 m, usándolos todos conjuntamente es como usar uno que sería mucho mayor. Y así sucesivamente.

        El HST tiene problemas de visión, siempre los tuvo porque el espejo principal fue mal construido, y aunque el problema se palió con una serie de apaños, el resultado es que hay telescopios en el suelo que tienen mayores capacidades a pesar de que si ese espejo fuera correcto, esto no sería así. Cosas de Perkin-Elmer y sus sobres.

        Por qué unos telescopios apuntan a unos blancos y no a otros depende de la política de quienes los controlan.

  2. Alguien me puede explicar que paso realmente con el espejo del Hubble? Que es una aberracion esferica? Un post sobre este tema Dani please…???

  3. Efectivamente el GTC tiene un espejo de 10,4 metros pero ojo a estas alturas ¡¡¡¡no tiene optica adaptativa!!!!. Me duele decirlo pero a día de hoy sin este sistema es un observatorio de segunda division. Los recortes presupuestarios en Españistan estan lastrando de sobremanera el funcionamiento de este observatorio y lo más triste es que yo sepa no hay una fecha definida para la implantación de este sistema de optica adaptativa vital para cualquier observatorio profesional de alto nivel. Tambien comento lo mismo que Daniel si entrais en su pagina web enseguida os dareis cuenta que la divulgación no es su fuerte y que hay NOTABLES diferencias con la pagina del ESO en fin me entristece bastante en un proyecto que en su dia costo la friolera de mas de 100 millones de euros.

  4. Estimado Daniel Marin, por ahí se dice que una estrella marrón pasa de vez en vez entre el sol y la tierra. A mi me parece sólo ciencia ficción, pero me gustaría conocer su opinión

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Por Daniel Marín, publicado el 2 febrero, 2014
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