Una estrella se considera que nace en el momento en que su temperatura central llega a unos 10 millones de grados, desencadenando las reacciones nucleares que transforman hidrógeno en helio. En ese momento la estrella tiene una fuente interna de energía que le permitirá por millones de años reponer la energía que pierde por su superficie. Ahora bien, si el proyecto de estrella no alcanza a tener una masa equivalente a, como mínimo, 0,1 masa solar se contraerá, liberará energía gravitacional y la mitad de ella la usará para elevar su temperatura interior, aumentará la presión en su centro, seguirá contrayéndose pero nunca su temperatura central llegará al nivel necesario para transmutar hidrógeno en helio. La estrella en potencia brillará durante un tiempo pero jamás se estabilizará, muriendo sin llegar nunca a ser una estrella con todos los requisitos de tal. A estas estrellas que no pudieron ser se las ha bautizado como enanas cafés o marrones.
El término de estrella «enana café» fue usado por primera vez en el año 1975, por el astrónomo Jill Tarter, cuando presentó su tesis de doctorado, con el objeto de corregir la confusión que se generaba al usarse el término de «enana negra» aplicado para describir la fase final de la evolución de una estrella mientras se va enfriando desde el estado de enana blanca.
Estrellas muy poco masivas son las enanas cafés, menos masivas que todo el resto de la clasificación. Objetos pálidos con una masa de sólo unas pocas veces la del planeta Júpiter. Las estrellas cafés se calientan solamente por su contracción y nunca alcanzan las condiciones requeridas para producir helio. Lo anterior, se debe a que el tamaño que logran alcanzar está por debajo de los 0,08 M que es la masa límite para que una estrella pueda encender, lo que implica que sus emisiones sean las radiaciones de los remanentes de energía de sus procesos de formación. Estas estrellas fallidas, en sólo unos cientos de millones de años, desaparecen de nuestras posibilidades actuales de distinción, ya que probablemente se convierten en enanas negras tal y como lo hacen las enanas rojas.
Por décadas se sospechó sobre la existencia de estrellas enanas cafés, pero no se tenían antecedentes sólidos como para confirmarlo. Sin embargo, los pasos para comprobar esas sospechas se empiezan a concretar en noviembre del año 1995, con la denuncia hecha por el astrofísico T. Nakajina . En una estrella enana roja, tipo M1, denominada Gliese 229, a 19 años luz del Sol (RA: 6h 8m 28,13 s Dec.: 21º 50' 36") , se detectó la presencia orbitante de una enana café, la que se ha pasado a llamar Gliese 229 b.
No es fácil la detección en el espacio de estrellas enanas cafés, ya que –dado su tamaño– emiten la mayoría de su radiación en las bandas infrarroja. Su detección, se facilita cuando son más jóvenes, ya que en ese lapso de su vida estelar, más brillantes son, con una luminosidad que puede bordear la cienmilésima parte de la del Sol. En la medida que van envejeciendo, gradualmente se van asemejando a Júpiter, pero con un tamaño mucho mayor. Ahora, en cuanto a sus características espectrales, ellas son diferentes a las de las estrellas muy frías, y muestran una inusual línea de absorción de elementos de corta vida, como el litio.
Probablemente la formación de las estrellas enanas cafés se genera en la misma forma que se da para las estrellas en general; o sea, se empiezan a estructurar dentro de una nube interestelar. Lo anterior, es una de las marcas diferenciales que existe entre estrellas y planetas, ya que estos últimos se constituirían a partir del disco de gas que se forma junto con el nacimiento de nuevas estrellas. Ahora, una estrella enana cafés vendría a ser el eslabón entre planetas y estrellas propiamente tal.
Contrario a lo que implica su denominación, las enanas café se ven bastante rojas. La astrónoma de la Universidad de Chile, María Teresa Ruiz, descubrió en 1997, una enana café. Un hallazgo que permite realizar un mejor estudio de estos elusivos cuerpos. Y, por verse de color rojo, la bautizó bajo el nombre de Kelu-1, que en mapuche –idioma de los indígenas que habitan en la zona central de Chile– significa «red», igual como se escribe en inglés «rojo». Aunque se halla a una distancia de 11 pc, su magnitud óptica es de 22,3, un brillo esperado para enanas cafés. Sin duda que ese descubrimiento realizado por la astrónoma chilena, marcó un precedente.
El nacimiento de toda estrella comienza en una protoestrella, concentraciones de gas luminoso localizado entre nubes mucho más grandes y difusas de polvo y gas. Toda esta especie de globo gigante estelar se encuentra sujeto al sutil equilibrio de dos fuerzas opuestas: la atracción gravitatoria que trata siempre de comprimir la estrella y la fuerza que proporciona la presión interna del gas, que trata de expandirla. De acuerdo a la ley de Newton es posible calcular el valor de la fuerza gravitatoria en cada punto del interior y a partir de la ecuación de estado de los gases perfectos se puede calcular el valor de la presión (que es proporcional a la densidad y a la temperatura). La igualdad entre ambas fuerzas se conoce como la condición de equilibrio hidrostático. Se puede demostrar que una estrella como el Sol si quisiese violar esa condición de equilibrio experimentaría un cambio significativo (contrayéndose o expandiéndose) en unos 15 minutos de tiempo. Como de sobremanera sabemos que el Sol no ha experimentado ningún cambio radical en escalas de tiempo mucho mayores, podemos estar seguros que se somete físicamente dentro del equilibrio hidrostático.
Precisada la condición de equilibrio básico de las estrellas, éstas desarrollan su evolución colapsándose hacia dentro bajo su propia gravedad, una protoestrella se calienta y comprime su núcleo hasta que se encienden las reacciones de fusión del hidrógeno. La presión extraordinaria que se concentra en el interior de ella es proporcionada por una temperatura altísima. La masa de la estrella determina la presión central y ésta a su vez la temperatura. Si la masa es menor que 0,1 masas solares la presión central nunca será tan alta para forzar una temperatura cercana los 10 millones de grados. Así jamás se inician reacciones nucleares y por ende la estrella se enfría y se contrae hasta adoptar una estructura muy densa donde serán los electrones de los átomos los que proporcionaran, finalmente, la presión para impedir que la estrella continúe contrayéndose. La cuasi-estrella pasará de enana café a una estructura semejante a las de las enanas blancas para terminar, posiblemente, como una enana negra sin haber nacido nunca como estrella. Esto conlleva un proceso lentísimo pues la cantidad de energía radiada del espacio por una enana café es muy pequeña (menos de una millonésima de la luminosidad solar).
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