¿Son las enanas marrones y submarrones secretamente más comunes que las estrellas?

La respuesta a su primera pregunta es (ahora) bastante simple: No, las enanas marrones no son más comunes que las enanas rojas. Una aproximación aproximada es que las estrellas (que de hecho son en su mayoría enanas rojas) superan en número a las enanas marrones en una proporción de 4 o 5 a 1; véase, por ejemplo, el artículo de revisión de Chabrier et al. (2014) . Esto está respaldado por extensos estudios realizados en las décadas de 2000 y 2010, incluidas las observaciones con el telescopio WISE; estos son lo suficientemente sensibles como para descubrir enanas marrones bastante débiles.

Empíricamente, los intentos de contar estrellas y enanas marrones en volúmenes locales sugieren fuertemente que las estrellas superan en número a las enanas marrones. Por ejemplo, Reylé et al. (2021) combinan las observaciones de Gaia (sensibles a las estrellas que queman hidrógeno y las enanas marrones más masivas) con las observaciones de la literatura de las enanas marrones utilizando telescopios IR ( Spitzer , WISE) para hacer un censo de diferentes objetos dentro de 10 pc (33 años luz) del Sol. Encuentran un total de 355 estrellas (que queman hidrógeno), incluidas 276 enanas M, 20 enanas blancas (anteriormente que queman hidrógeno) y 85 enanas marrones (más 3 candidatas más). Sí notan que probablemente hay más enanas marrones esperando ser identificadas, aunque estas tendrían que estar en el extremo de muy baja masa (y por lo tanto de baja luminosidad). Todavía se puede argumentar que las estrellas superan en número a las enanas marrones en nuestro volumen local en aproximadamente tres o cuatro a uno.

Es cierto que las estrellas de menor masa tienden a ser más comunes que las estrellas de mayor masa. Sin embargo, esta tendencia se vuelve más débil para las masas más bajas. La siguiente figura (del artículo de Wikipedia sobre la función de masa inicial (FMI) de las estrellas , que te dice cuántas estrellas de una masa determinada nacen, en función de la masa) muestra varias versiones diferentes de la FMI. Las mejores mediciones de corriente están codificadas en las curvas "Kroupa01" o "Chabrier03", todas las cuales muestran que las curvas se aplanan, o incluso se invierten, para masas muy bajas. Esto significa que si sumas todas las enanas marrones y todas las estrellas, obtienes más estrellas que enanas marrones.

Editado para agregar: Recuentos empíricos de estrellas y enanas marrones en el volumen local.

Esta es una pregunta importante sobre la función de masa inicial de los objetos en la Galaxia, y la respuesta final no se ha dado ya que es una cuestión de investigación.

Sin embargo, los datos de observación (por ejemplo, ver las funciones de masa para varios cúmulos en esta charla ), y las simulaciones en más o menos buen acuerdo con eso (por ejemplo, aquí o aquí ), parecen indicar que este llamado desierto de enanas marrones es real y que hablamos de mecanismos de formación fundamentalmente diferentes entre estrellas y planetas. Sin embargo, esto no significa que no existan tales objetos ni que comprendamos completamente las causas de estos hallazgos observacionales. Una cosa que juega un papel aquí podría ser que hay un límite inferior para la masa de Jeans(o más bien densidad) que no pasará por una sola estrella / enana marrón por las fluctuaciones en una nube de gas que se derrumba debido a la termodinámica, que parece estar alrededor de la masa de la enana marrón.

Recientemente ha habido intentos de controlar mejor algunas enanas marrones con la ayuda de la detección de tránsito (por ejemplo, ver aquí ) que permite restringir su parámetro mucho mejor que antes.

Según el artículo de wiki sobre enanas submarrones, el objeto de menor masa que se puede formar a partir del colapso de una nube de gas es de aproximadamente 1 masa de Júpiter.

Fuente original: Jefe, Alan P.; Basri, Gibor; Kumar, Shiv S.; Libert, James; Martín, Eduardo L.; Reipurth, Bo; Zinnecker, Hans (2003), "Nomenclatura: enanas marrones, planetas gigantes gaseosos y?"