Gli scienziati trovano documenti

Un oggetto in orbita attorno a una stella a 1.400 anni luce di distanza sta mettendo seriamente a dura prova le nostre nozioni su ciò che è possibile nell'Universo.

È una nana bruna, la curiosa categoria di oggetti che si trovano a cavallo del divario tra pianeti e stelle, ma si trova su un'orbita così vicina con la sua stella ospite molto calda che la sua temperatura supera gli 8.000 Kelvin (7.727 gradi Celsius o 13.940 Fahrenheit) - abbastanza caldo da spezzare le molecole della sua atmosfera nei loro atomi compositi.

È molto più calda della temperatura superficiale del Sole, dove le temperature si attestano a 5.778 Kelvin relativamente miti. In effetti, questa nana bruna è una temperatura da record: l'oggetto più caldo del suo genere che abbiamo mai trovato.

Anche se le nane brune tendono ad essere più calde dei pianeti, bruciano a temperature più basse delle stelle nane rosse più fredde: non possono assolutamente raggiungere temperature simili a quelle del Sole con i loro motori a fusione interna.

Un team internazionale guidato dall'astrofisico Na'ama Hallakoun del Weizmann Institute of Science in Israele ha chiamato l'oggetto WD0032-317B.

La scoperta, dice il team, può aiutarci a capire cosa succede ai giganti gassosi simili a Giove che orbitano attorno a stelle estremamente calde e massicce, la cui osservazione può essere difficile a causa delle proprietà delle stelle, come la loro attività e la velocità di rotazione.

I pianeti che orbitano vicino alle loro stelle sono irradiati da grandi quantità di luce ultravioletta. Ciò può causare l’evaporazione della loro atmosfera e la lacerazione delle molecole al suo interno, un processo noto come dissociazione termica.

Tuttavia, non sappiamo molto di questo ambiente estremo. A una tale vicinanza a una stella molto luminosa, i segnali provenienti da un pianeta extrasolare in orbita possono essere difficili da ricavare dall’attività stellare.

Conosciamo un pianeta extrasolare abbastanza caldo per la dissociazione termica. Si tratta di KELT-9b, in orbita attorno a una stella supergigante blu, che riscalda il lato diurno dell'esopianeta a temperature superiori a 4.600 Kelvin (4.327 gradi Celsius o 7.820 gradi Fahrenheit).

È più caldo della maggior parte delle stelle: le nane rosse, le stelle più comuni nella galassia, hanno una temperatura superficiale massima di circa 4.000 Kelvin.

Un modo per studiare questi regimi estremi, tuttavia, potrebbe essere quello delle nane brune in sistemi binari con stelle nane bianche. Le nane bianche sono molto, molto più piccole delle supergiganti blu come KELT-9, il che a sua volta le rende più deboli e il segnale proveniente da qualsiasi oggetto compagno surriscaldato è più facile da individuare.

Una nana bruna non è proprio un pianeta, ma non è nemmeno una vera stella. Con una massa pari a circa 13 volte quella di Giove, un oggetto simile a un pianeta può avere abbastanza pressione e calore nel suo nucleo per innescare la fusione del deuterio.

Questo è un isotopo "pesante" dell'idrogeno; la temperatura e la pressione richieste per la sua fusione sono molto inferiori alla temperatura e alla pressione richieste per la fusione dell'idrogeno normale che brucia nei nuclei delle stelle.

Le nane brune possono raggiungere circa 80 masse gioviane e temperature di circa 2.500 Kelvin. Sono più fredde e più deboli delle nane rosse, ma brillano nelle lunghezze d'onda degli infrarossi.

Le nane bianche, invece, rappresentano lo stadio finale della vita di stelle come il Sole. Quando la stella esaurisce l’idrogeno nel suo nucleo, espelle i suoi strati esterni e il nucleo, non più supportato dalla pressione verso l’esterno della fusione, collassa in un oggetto ultra denso delle dimensioni della Terra.

Le nane bianche brillano di calore residuo, ma il processo di morte è molto energetico: sono estremamente calde, con temperature paragonabili a quelle delle supergiganti blu.

Questo ci porta a WD0032-317, una stella nana bianca molto calda e di piccola massa. Costituisce circa il 40% della massa del Sole e brucia a temperature intorno ai 37.000 Kelvin.

All'inizio degli anni 2000, i dati ottenuti utilizzando lo strumento Ultra-Violet-Visual Echelle Spectrograph (UVES) sul Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale suggerivano che WD0032-317 si muovesse, trascinato sul posto da un compagno orbitante invisibile. Osservazioni successive nel vicino infrarosso suggerirono che quella compagna fosse una nana bruna.