martes, 20 de julio de 2010

Nuevo método para encontrar enanas marrones y exoplanetas


Hace quince años se anunció el descubrimiento de las enanas marrones. Ahora se ha sugerido que una forma inteligente de encontrar más enanas marrones se encuentra en el espectro radioeléctrico. Una enana marrón con un fuerte campo magnético y un poco de viento estelar debe producir un ciclotrón máser de electrones. En términos generales, los electrones atrapados en un campo magnético giran energéticamente en un estrecho círculo, estimulando la emisión de radiación microondas en un plano particular de las regiones polares de la estrella. Así se obtiene un máser, esencialmente, la versión de microondas de un láser, que sería visible en la Tierra de encontrarnos en la misma línea de visión.

Mientras que el efecto máser puede ser probablemente generado de una manera débil por enanas marrones aisladas, su detección es más probable en una asociación binaria con una estrella de baja masa, al interactuar el viento solar más energético de la estrella compañera con el campo magnético de la enana marrón.
También se ha propuesto utilizar este efecto máser para localizar exoplanetas, ya que podría fácilmente eclipsar a su estrella es el espectro de radio si su campo magnético es lo suficientemente potente.
Hasta ahora, la búsqueda de las emisiones de radio de las enanas marrones no ha tenido éxito, pero puede ser posible en un futuro próximo gracias a la cada vez mayor resolución de los nuevos instrumentos, como el radiotelescopio LOFAR (LOw Frequency ARray), que verá la luz en 2017.
Pero aunque no podamos ver enanas marrones y exoplanetas en radio, podremos empezar a desarrollar los perfiles de los posibles candidatos. Los científicos ya han obtenido una relación de una escala celeste para los pequeños objetos magnéticos, que proporciona unas predicciones que se ajustan bien con las observaciones de los planetas del Sistema Solar y con las estrellas de baja masa, de las clases espectrales K y M.
Usando este modelo se ha calculado que las enanas marrones de alrededor de 70 masas la de Júpiter pueden tener campos magnéticos del orden de varios kilo-Gauss en sus primeros cien millones de años de vida, ya que en este tiempo consumen deuterio y giran a gran velocidad. Sin embargo, a medida que envejecen, la quema de deuterio es probable que debilite el campo magnético, disminuyendo la tasa de giro.
Las enanas marrones de una edad avanzada pueden tener campos magnéticos similares a los de los exoplanetas gigantes, de entre 100 Gauss hasta 1 kilo-Gauss. Pero sólo sería válido para los exoplanetas jóvenes, ya que los campos magnéticos de estos objetos también evolucionan con el tiempo, de manera que la fuerza del campo  disminuye en un factor de diez en 10 mil millones de años.
En cualquier caso, con el equipo adecuado, se puede detectar la emisión de radio de los exoplanetas conocidos dentro de una distancia de 65 años-luz, ya que las longitudes de onda que emiten pueden traspasar la ionosfera de la Tierra, por lo que ya deberíamos ser capaces de empezar la detección de enanas marrones y exoplanetas en abundancia.

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