Descubren una 'enana marrón' que conserva intacto su depósito de litio y nunca será destruido
El litio está en el objeto subestelar Reid 1B, una antigua y fría 'enana marrón'
Las 'enanas marrones' son el eslabón natural entre las estrellas y los planetas
El hallazgo se ha realizado utilizando Osiris, en el Gran Telescopio Canarias
Un grupo de investigadores ha descubierto un depósito de litio cósmico que nunca se destruye en una 'enana marrón', que es el eslabón natural que hay entre las estrellas y los planetas. El litio está en el objeto subestelar denominado Reid 1B, que es la enana marrón más antigua y fría donde hasta ahora se ha podido constatar la presencia de ese valioso elemento.
Reid 1B conserva intacto el depósito más primigenio conocido de litio en la vecindad cósmica, cuyo origen se remonta a un tiempo anterior a la formación del sistema binario al que pertenece. El hallazgo lo ha realizado un equipo de investigadores del IAC y del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), y para ello se ha utilizado el instrumento Osiris, instalado en el Gran Telescopio Canarias, en el Observatorio del Roque de lo Muchachos (Garafía, La Palma).
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El estudio ha sido publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), indica el IAC, que explica que las 'enanas marrones', también conocidas como 'enanas café' o 'estrellas fallidas', son el eslabón natural que hay entre las estrellas y los planetas. Son más masivas que Júpiter, pero no lo suficiente para quemar hidrógeno, que es el combustible que utilizan las estrellas para brillar, y por eso permanecieron invisibles hasta que los observadores los detectaron a mediados de los años noventa del siglo pasado.
El litio es relevante para múltiples aplicaciones
Las 'enanas marrones' son particularmente interesantes porque se predijo que algunos de estos objetos podrían preservar intacto el contenido de litio, el llamado "petróleo blanco" por su rareza y relevancia para múltiples aplicaciones, agrega el IAC. En los últimos veinte años, los astrónomos han detectado y seguido los movimientos orbitales de algunas binarias formadas por enanas marrones en la llamada vecindad solar.
Han determinado así las masas dinámicas de los dos componentes usando las leyes enunciadas en el siglo XVII por Johannes Kepler para describir el movimiento de cuerpos astronómicos que se encuentran en mutua influencia gravitatoria, como el sistema formado por la Tierra y el Sol.
En algunos de esos sistemas binarios la componente primaria tiene una masa suficiente para quemar litio, mientras que la secundaria podría no tenerla, y, sin embargo, no se había puesto a prueba los modelos teóricos hasta ahora.
Usando el instrumento Osiris, los investigadores realizaron, entre febrero y agosto de este año, observaciones espectroscópicas de alta sensibilidad de dos binarias cuyas componentes son 'enanas marrones'. No detectaron litio en tres de esas estrellas fallidas, pero sí en Reid 1B, la más débil y fría de las cuatro, y de ese modo dieron con un depósito de litio cósmico que nunca se destruye, cuyo origen se remonta a un tiempo anterior a la formación del sistema al que pertenece la enana marrón, comenta el IAC.
De hecho, es el objeto extrasolar más frío y débil donde se ha encontrado litio, en una cantidad 13.000 veces superior al que hay en la Tierra. Con una edad de 1.100 millones de años y una masa dinámica 41 mayor que la de Júpiter, el planeta más grande del sistema solar, este objeto se encuentra a 16,9 años luz de la Tierra.
Miles de millones de 'enanas marrones' en la Vía Láctea
El IAC indica que las observaciones de litio en enanas marrones permiten estimar sus masas con cierta precisión basándose en reacciones nucleares. Agrega que las masas termonucleares teóricas resultantes deberían ser consistentes con las masas dinámicas determinadas, con menor incertidumbre, del análisis orbital. Sin embargo, los investigadores han encontrado que el litio se preserva hasta una masa dinámica que es un 10% menor que la predicha por los modelos teóricos más recientes. Esta discrepancia parece significativa y sugiere que algo se escapa en la comprensión teórica de las 'enanas marrones'.
"Llevamos tres décadas siguiendo la pista del litio en las enanas marrones", dice Eduardo Lorenzo Martín Guerrero de Escalante, profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el IAC y primer autor del artículo, y añade que, por fin, se ha podido determinar con precisión la frontera en masa entre su conservación y su destrucción y comparar con las predicciones teóricas. Y añade que "hay miles de millones de enanas marrones en la Vía Láctea" y que "el litio que albergan las enanas marrones constituyen el mayor depósito conocido de este valioso elemento" en la vecindad cósmica.