Utilizando el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS), los astrónomos han descubierto una estrella enana marrón de masa intermedia que orbita una estrella joven a unos 841 años luz de la Tierra. El objeto astronómico, llamado TOI-503b, es la primera enana marrón descubierta por TESS.

Las enanas marrones son objetos fríos y tenues que tienen un tamaño entre el de un gigante gaseoso y el de una estrella similar al Sol. Las enanas marrones ocupan el rango de masas entre los planetas gigantes gaseosos más pesados y las estrellas más ligeras, con un límite superior de masas relativamente bien conocido, estando comprendido entre las 75 y las 80 masas jovianas, según el grado de metalicidad.

Los astrónomos clasifican los objetos auto-luminosos por clase espectral, una distinción íntimamente ligada a la temperatura de la superficie, y las enanas marrones ocupan los tipos M, L, T e Y. Como las enanas marrones no experimentan una fusión estable de hidrógeno, se enfrían con el tiempo, de manera progresiva, pasando por tipos espectrales posteriores a medida que envejecen.

Estos astros, en ocasiones llamados estrellas fallidas, son demasiado pequeños para sostener reacciones de fusión de hidrógeno en sus núcleos, pero tienen atributos similares a las estrellas.

A pesar de su nombre, a simple vista las enanas marrones aparecerían de diferentes colores dependiendo de su temperatura. Las más cálidas son posiblemente naranjas o rojas, mientras que las enanas marrones más frías probablemente parecerían magentas para el ojo humano. Las enanas marrones pueden ser completamente convectivas, sin capas ni diferenciación química por profundidad.

Típicamente, tienen masas entre 11-16 Júpiteres; la masa aproximada a la que se puede sostener la fusión de deuterio, y 75-80 Júpiteres; la masa aproximada para sostener la fusión de hidrógeno.

La emisión de poca energía por parte de estos astros lleva a que sea muy difícil observarlos de una manera directa desde grandes distancias. A pesar de esto, varios centenares de enanas marrones han sido identificadas, con temperaturas superficiales que varían entre 800 y 2000 grados Celsius. La temperatura superficial es una función creciente con la masa y decreciente con la edad del objeto.

El descubrimiento

La enana marrón recién descubierta, TOI-503b, es solo 1.34 veces más grande que Júpiter pero 53.7 veces más masiva. Orbita su estrella anfitriona, TOI-503, una vez cada 3.7 días a una distancia de solo 0.06 UA en una órbita circular.

TOI-503 es una estrella de tipo A con 1.8 veces la masa del Sol y un radio que es 1.7 veces más grande que el Sol. La estrella tiene una temperatura superficial de 13.311 grados Fahrenheit (7.377 grados Celsius) y tiene solo 180 millones de años de antigüedad.

Los astrónomos argumentan que esta enana marrón se formó en el sitio donde fue detectada, en función de la corta edad del sistema y la larga escala de tiempo de circularización de esta enana marrón alrededor de su estrella anfitriona.

TOI-503b se une a un número creciente de enanas marrones de masa intermedia y de período corto conocidas que orbitan estrellas de secuencia principal, y es la segunda enana marrón conocida que transita una estrella A, después de HATS-70b.

Con el crecimiento de la población en este régimen, la región más desolada del desierto de enanas marrones, aproximadamente 35-55 masas de Júpiter, se está reforestando y su rango de masa se está reduciendo.

Ján Šubjak et al. 2019. TOI-503: La primera estrella binaria enano-Am marrón conocido de la misión TESS. The Astronomical Journal, Volumen 159, Número 4; DOI: 10.3847/1538-3881/ab7245