Enanas marrones y mundos errantes
Entre las estrellas y los planetas hay una tierra de nadie poblada por objetos extraños: «estrellas fallidas» y planetas que vagan solos por el espacio. El Webb es el telescopio ideal para cazarlos.
La frontera entre estrella y planeta
¿Qué hace que una bola de gas sea una estrella? Una sola cosa: que tenga masa suficiente para que, en su núcleo, la presión y la temperatura enciendan la fusión del hidrógeno, la reacción que hace brillar al Sol. Por debajo de cierta masa, eso nunca ocurre. Ahí, en la frontera, viven las enanas marrones.
Tienen entre unas 13 y 80 veces la masa de Júpiter. Son demasiado masivas para considerarse planetas, pero demasiado ligeras para ser estrellas de verdad: no logran fusionar hidrógeno de forma sostenida (algunas solo queman brevemente deuterio, una variante pesada del hidrógeno). Por eso se las llama, con cariño, «estrellas fallidas». Nacen con un cierto calor y, al no tener un horno interno que lo reponga, se van enfriando y apagando lentamente durante miles de millones de años, emitiendo un débil resplandor infrarrojo cada vez más tenue.
Por qué el Webb es el cazador perfecto
Precisamente porque son frías y débiles, las enanas marrones son casi invisibles para los telescopios normales. Pero emiten en infrarrojo, justo la especialidad del Webb. Con su gran espejo y su sensibilidad, el Webb puede:
- Detectar las enanas marrones más frías conocidas (las de tipo Y), con temperaturas tan bajas que se acercan a las de un planeta, a veces apenas más calientes que una tarde de verano.
- Estudiar su «meteorología»: bandas de nubes, tormentas y manchas en su atmósfera que cambian mientras el objeto rota, igual que el tiempo en Júpiter.
- Medir su composición: agua, metano, amoníaco… las mismas moléculas que en las atmósferas de los planetas gigantes, lo que las convierte en un laboratorio cercano para entender esos mundos.
Las enanas marrones se ordenan en una secuencia de tipos cada vez más fríos (L, T, Y), y el Webb está afinando esa clasificación y encontrando los ejemplares más extremos.
Mundos errantes: planetas sin estrella
El Webb también detecta algo aún más sorprendente: planetas que flotan libres por el espacio, sin orbitar ninguna estrella. Se los llama planetas errantes o «de flotación libre». ¿Cómo llegan ahí? Hay dos posibilidades: que fueran expulsados de su sistema de origen por un tirón gravitatorio de otro planeta, o que se formaran por su cuenta, directamente del colapso de una pequeña nube, como una estrella en miniatura. Vagando solos y sin una estrella que los ilumine, son objetos oscuros y fríos: otra presa ideal para el infrarrojo del Webb.
El enigma de los JuMBOs
En la nebulosa de Orión, una de las guarderías estelares más cercanas, el Webb encontró un resultado que nadie esperaba: parejas de objetos de masa parecida a la de Júpiter flotando juntas, sin estrella, orbitando una alrededor de la otra. Se las apodó JuMBOs (siglas en inglés de «objetos binarios de masa joviana»). El problema es que ninguna teoría explica bien cómo se forman: ni las de planetas (¿cómo acaban dos planetas solos y emparejados, lejos de cualquier estrella?) ni las de estrellas (son demasiado poco masivos). Su misma existencia se ha debatido, y hacen falta más observaciones para confirmarlos y entenderlos. Es un pequeño misterio dentro de este territorio fronterizo.
Qué se sabía antes del Webb
Las enanas marrones se descubrieron a mediados de los años 90, y desde entonces se han catalogado muchas. Pero las más frías y débiles quedaban fuera del alcance de los telescopios anteriores, y los planetas errantes eran casi imposibles de estudiar en detalle. El Webb ha empujado la frontera hacia objetos más fríos, tenues y lejanos, y permite por primera vez analizar sus atmósferas con cuidado.
Cómo se forman (y por qué cuesta clasificarlas)
¿De dónde salen las enanas marrones? Probablemente nacen como las estrellas: del colapso de una nube de gas, pero a partir de un grumo con poca masa, insuficiente para encender la fusión. En cierto modo, son el resultado de un nacimiento estelar que se quedó a medias. Eso las sitúa, por origen, del lado de las estrellas; pero por masa y por aspecto se parecen mucho a los planetas gigantes, que en cambio se forman de otra manera, dentro del disco que rodea a una estrella. Por eso clasificarlas es tan resbaladizo: comparten rasgos de ambos mundos según se mire el origen, la masa o la composición.
El Webb ayuda a desenredar este lío estudiando sus atmósferas en detalle. Si un objeto de masa parecida a la de Júpiter tiene una química que delata cómo se formó, se puede intentar adivinar si «es» más planeta o más estrella fallida. Es un trabajo de detective químico en el que cada espectro aporta una pista, y un recordatorio de que la naturaleza no siempre respeta las casillas ordenadas que los humanos dibujamos.
Por qué importa
Estos objetos marcan la frontera difusa entre estrellas y planetas y ponen a prueba nuestras teorías sobre cómo se forman unos y otros. Cada hallazgo en esta zona gris —una enana marrón ultrafría, un planeta errante, un desconcertante JuMBO— obliga a afinar las definiciones y los modelos. Estudiar lo que hay entre las categorías es, muchas veces, la mejor forma de entender las categorías mismas: dónde acaba un planeta gigante y dónde empieza una estrella es una pregunta que el Webb está ayudando a responder.