Anã marrom

Definição

Apesar do nome, as anãs marrons não são muito marrons.

Uma estrela anã marrom é um objeto sub-estelar cuja massa varia entre a dos planetas gigantes gasosos e as pequenas estrelas.

Sua massa é muito baixa para fundir hidrogênio, como estrelas da sequência principal, como o nosso Sol.

As anãs marrons podem ser pensadas como uma espécie de “elo perdido” entre planetas e estrelas.

Por serem uma descoberta relativamente recente, os cientistas ainda estão debatendo sobre exatamente onde traçar as linhas entre esses objetos, outras estrelas e grandes planetas, bem como se um objeto deve ter sido capaz de queimar hidrogênio em algum momento de sua vida para qualificar como uma anã marrom.

Como regra geral, os cientistas acreditam que as menores anãs marrons podem ter aproximadamente a mesma massa que Júpiter, enquanto o limite entre as anãs marrons mais maciças e as estrelas verdadeiras é estimado em cerca de 90 massas de Júpiter.

Na prática, no entanto, as anãs marrons confirmadas variam de 13 a 80 massas de Júpiter.

O que é uma anã marrom?

Uma anã marrom é um corpo à beira de ser um planeta muito grande ou uma estrela muito pequena. As anãs marrons variam de 13 a cerca de 90 massas de Júpiter.

A União Astronômica Internacional coloca a linha entre grandes planetas e pequenas anãs marrons com 13 massas de Júpiter, porque esse é o limiar de massa necessário para a fusão do deutério.

O deutério é um isótopo de hidrogênio que inclui um nêutron no núcleo, e não apenas um próton como no hidrogênio comum, e é o tipo mais fácil de átomo de fusão.

Como o deutério é bastante raro comparado ao hidrogênio comum – 6 átomos em 10.000 para Júpiter, por exemplo – não existe o suficiente para a formação de uma estrela verdadeira e, portanto, as anãs marrons são freqüentemente chamadas de “estrelas fracassadas”.

Por volta de 0,075 massas solares, ou 90 massas de Júpiter, as anãs marrons tornam-se capazes de fundir hidrogênio normal – embora a uma taxa muito mais lenta que as estrelas da sequência principal como o nosso Sol – tornando-as anãs vermelhas, estrelas com cerca de 1/10.000 de luminosidade solar.

As anãs marrons geralmente exibem pouca ou nenhuma luminosidade, gerando calor principalmente através dos elementos radioativos contidos nelas, bem como a temperatura devido à compressão.

Como as anãs marrons são muito escuras, é difícil observá-las à distância, e apenas algumas centenas são conhecidas.

A primeira anã marrom foi confirmada em 1995.

Um nome alternativo proposto para anãs marrons era “inferior”.

Uma propriedade interessante das anãs marrons é que todas elas têm quase o mesmo raio – sobre o de Júpiter – com apenas 10% a 15% de variação entre elas, mesmo que sua massa atinja 90 vezes a de Júpiter.

Na faixa baixa da escala de massa, o volume da anã marrom é determinado pela pressão de Columb, que também determina o volume de planetas e outros objetos de baixa massa.

Na faixa mais alta da escala de massa, o volume é determinado pela pressão de degeneração de elétrons – ou seja, os átomos são pressionados o mais próximo possível, sem que as cápsulas de elétrons colapsem.

A física desses dois arranjos é tal que, à medida que a densidade aumenta, o raio é mantido aproximadamente. Quando uma massa adicional é adicionada além dos limites superiores das massas da anã marrom, o volume começa a aumentar novamente, produzindo grandes corpos celestes com raios mais próximos do nosso Sol.

Diferença entre estrela e um planeta

Para entender o que é uma anã marrom, precisamos entender a diferença entre uma estrela e um planeta.

Não é fácil distinguir uma estrela de um planeta quando você olha para o céu noturno com seus olhos.

No entanto, os dois tipos de objetos parecem muito diferentes para um astrônomo usando um telescópio ou espectroscópio.

Os planetas brilham pela luz refletida; as estrelas brilham produzindo sua própria luz.

Então, o que faz alguns objetos brilharem sozinhos e outros objetos refletirem apenas a luz de outro corpo?

Essa é a diferença importante de entender – e nos permitirá entender as anãs marrons também.

À medida que uma estrela se forma a partir de uma nuvem de gás em contração, a temperatura em seu centro se torna tão grande que o hidrogênio começa a se fundir em hélio – liberando uma enorme quantidade de energia que faz com que a estrela comece a brilhar sob seu próprio poder.

Um planeta se forma a partir de pequenas partículas de poeira que sobraram da formação de uma estrela. Essas partículas colidem e grudam.

Nunca há temperatura suficiente para fazer com que as partículas se fundam e liberem energia. Em outras palavras, um planeta não é quente o suficiente nem pesado o suficiente para produzir sua própria luz.

Anãs marrons são objetos que têm um tamanho entre o de um planeta gigante como Júpiter e o de uma pequena estrela.

De fato, a maioria dos astrônomos classificaria qualquer objeto com entre 15 vezes a massa de Júpiter e 75 vezes a massa de Júpiter como uma anã marrom. Dada essa gama de massas, o objeto não seria capaz de sustentar a fusão do hidrogênio como uma estrela comum; assim, muitos cientistas apelidaram as anãs marrons de “estrelas fracassadas”.

A partir de 1995, os astrônomos conseguiram detectar algumas anãs marrons próximas. Todas as anãs marrons descobertas até agora são partes de um sistema binário. Um sistema binário é aquele em que duas estrelas orbitam umas às outras (assim como os planetas do nosso sistema solar orbitam nossa estrela, o Sol).

Então, por que nos importamos com anãs marrons?

É possível que grande parte da massa do universo esteja na forma de anãs marrons e, como elas não emitem muita luz, elas podem constituir parte do problema da “massa perdida” enfrentado pela cosmologia.

Fonte: starchild.gsfc.nasa.gov/astronomy.swin.edu.au/astronomy.com/now.northropgrumman.com/www.wisegeek.org/coolcosmos.ipac.caltech.edu/www.schoolsobservatory.org