Due nane brune fuori dal normale

La nana bruna WISEA J181006.18-101000.5Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta la scoperta di due nane brune grazie all’aiuto di astrofili che hanno partecipato al programma Backyard Worlds: Planet 9. Catalogate come WISEA J041451.67-585456.7 e WISEA J181006.18-101000.5, si tratta di due oggetti con masse che rientrano tra quelle tipiche delle nane brune ma con altre caratteristiche più simili a quelle dei pianeti giganti gassosi. Potrebbero essere le prime sub-nane di tipo T estremo e assomigliano ad antichi esopianeti, con pochissimo ferro, avendo età stimate attorno ai 10 miliardi di anni. Le loro caratteristiche le rende utili per capire meglio gli esopianeti.

Le nane brune sono oggetti a metà strada tra pianeti e stelle, con masse tra 13 e 75 volte quella di Giove. Le nostre conoscenze riguardanti le nane brune sono ancora limitate perché le loro deboli emissioni le rendono rilevabili solo nel vicinato cosmico. È il motivo per cui sono state scoperte solo negli anni ’90 del XX secolo.

La NASA ha finanziato il programma Backyard Worlds: Planet 9, che permette a chiunque di esaminare immagini catturate nel corso della missione NEOWISE (Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer) tra il 2009 e il 2011 alla ricerca di oggetti sconosciuti. Qualcuno potrebbe scoprire un nuovo pianeta nel sistema solare ma in questo caso sono stati segnalati due oggetti ben più lontani che sono risultati essere due nane brune davvero particolari.

In realtà, WISEA J181006.18-101000.5 era già stata notata da Adam Schneider della Arizona State University nel 2016 ma era in una zona affollata del cielo e ciò rendeva difficile confermarne l’esistenza. Il lavoro di alcuni astrofili, o cittadini-scienziati, ha permesso di ottenere altri dati su di essa e di individuare anche un’altra nana bruna con caratteristiche analoghe. L’immagine (cortesia Schneider et al. 2020) mostra WISEA J181006.18-101000.5 in due posizioni diverse.

L’esistenza di WISEA J041451.67-585456.7 e WISEA J181006.18-101000.5 è stata confermata grazie a osservazioni spettroscopiche mirate agli infrarossi vicini. Tuttavia, le analisi spettrali hanno dato risultati sorprendenti perché ad alcune lunghezze d’onda infrarosse risultano normali nane brune ma ad altre lunghezze d’onda non assomigliano ad alcuna stella o pianeta osservati finora.

Un’altra sorpresa è arrivata dalla scoperta che queste due nane brune contengono pochissimo ferro. L’età stimata di circa 10 miliardi di anni spiega quest’anomalia perché gli elementi pesanti sono più abbondanti in oggetti che si sono formati in un ambiente in cui sono presenti elementi prodotti da varie generazioni di stelle.

Marc Kuchner, il principale investigatore del progetto Backyard Worlds: Planet 9, ha commentato che gli astronomi dovrebbero cercare più accuratamente antichi esopianeti che contengono piccole quantità di metalli o che orbitano attorno a stelle antiche. Ciò aiuterebbe a studiare l’influenza sulla loro formazione della presenza di elementi pesanti.

La scoperta delle possibili sub-nane di tipo T estremo WISEA J041451.67-585456.7 e WISEA J181006.18-101000.5 è interessante anche perché la loro composizione influenza le loro caratteristiche rendendole più vicine a pianeti che a stelle. Scoprire oggetti substellari come questi non è facile ma potrebbe essere importante per capire meglio certi processi di formazione ed evoluzione planetaria e stellare.

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