Un raro sistema cuádruple puede desvelar el misterio de las enanas marrones

Astrónomos han identificado un sistema estelar cuádruple jerárquico extremadamente raro, compuesto por un par de enanas marrones frías que orbitan un par de estrellas enanas rojas jóvenes,

Ubicado a 82 años luz de la Tierra en la constelación de Antlia, el hallazgo se ha publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Las enanas marrones son objetos pequeños, densos y de baja masa. Las enanas marrones de este sistema tienen tamaños similares al planeta Júpiter, pero se estima que sus masas son entre 10 y 30 veces mayores. De hecho, en el extremo inferior de este rango, estos objetos podrían considerarse objetos de "masa planetaria". Este es el primer sistema cuádruple jamás descubierto con un par de enanas marrones de tipo T orbitando dos estrellas.

El sistema, denominado UPM J1040-3551 AabBab, fue identificado por un equipo internacional de investigación dirigido por el profesor Zenghua Zhang, de la Universidad de Nanjing.

Los investigadores realizaron su descubrimiento utilizando la velocidad angular común medida por el satélite astrométrico Gaia de la ESA y el Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA, seguida de exhaustivas observaciones y análisis espectroscópicos.

Esto se debe a que este par binario amplio necesita más de 100.000 años para completar una órbita alrededor del otro, por lo que su movimiento orbital no puede observarse en años. Por lo tanto, los investigadores tuvieron que analizar cómo se mueven en la misma dirección con la misma velocidad angular.

En este sistema, Aab se refiere al par estelar más brillante, Aa y Ab, mientras que Bab se refiere al par subestelar más débil, Ba y Bb.

"Lo que hace que este descubrimiento sea particularmente emocionante es la naturaleza jerárquica del sistema, necesaria para que su órbita se mantenga estable durante un largo período de tiempo", afirmó el profesor Zhang.

"Estos dos pares de objetos orbitan entre sí por separado durante décadas, mientras que los pares también orbitan un centro de masa común durante un período de más de 100.000 años".

Los dos pares están separados por 1.656 unidades astronómicas (ua), donde 1 ua equivale a la distancia Tierra-Sol. El par más brillante, UPM J1040-3551 Aab, consta de dos estrellas enanas rojas de masa casi igual, que presentan un color naranja al observarse en longitudes de onda visibles.

Con una magnitud visual de 14,6, este par es aproximadamente 100.000 veces más débil que Polaris (la Estrella Polar) en longitudes de onda visibles. De hecho, ninguna estrella enana roja es lo suficientemente brillante como para ser vista a simple vista, ni siquiera Próxima Centauri, nuestra vecina estelar más cercana, a 4,2 años luz de distancia. Para que UPM J1040-3551 Aab sea visible sin ayuda óptica, este par binario tendría que situarse a 1,5 años luz de la Tierra, situándose más cerca que cualquier estrella en nuestra vecindad cósmica actual.

El par más débil, UPM J1040-3551 Bab, está compuesto por dos enanas marrones mucho más frías que prácticamente no emiten luz visible y parecen aproximadamente 1000 veces más tenues que el par Aab cuando se observan en longitudes de onda del infrarrojo cercano, donde se detectan con mayor facilidad.

La naturaleza binaria cercana de UPM J1040-3551 Aab se sospechó inicialmente debido a la oscilación de su fotocentro durante las observaciones de Gaia, y se confirmó por su inusual brillo: aproximadamente 0,7 magnitudes más brillante que una sola estrella con la misma temperatura a la misma distancia, ya que la luz combinada del par de masas casi iguales duplica efectivamente la emisión.

De igual manera, UPM J1040-3551 Bab se identificó como otro sistema binario cercano gracias a sus mediciones infrarrojas anormalmente brillantes en comparación con las enanas marrones típicas de su tipo espectral. El análisis de ajuste espectral respaldó firmemente esta conclusión, ya que las plantillas binarias proporcionaron una coincidencia significativamente mejor que las plantillas de un solo objeto.