Scoperta una coppia di stelle nane ultrafredde vicinissime

Concetto artistico della stella di Scholz con la sua compagna, un sistema binario che potrebbe essere simile a LP 413-53AB (Immagine Michael Osadciw/University of Rochester)
Concetto artistico della stella di Scholz con la sua compagna, un sistema binario che potrebbe essere simile a LP 413-53AB (Immagine Michael Osadciw/University of Rochester)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta la scoperta che il sistema catalogato come LP 413-53AB è formato da due stelle nane ultrafredde che orbitano l’una attorno all’altra in sole 17 ore. Un team di ricercatori guidato da Chih-Chun “Dino” Hsu della Northwestern University ha usato osservazioni condotte con i telescopi dell’Osservatorio Keck per distinguere due stelle così piccole e così vicine. In precedenza, tre sistemi binari composti da nane ultrafredde erano stati scoperti ma si trattava di stelle giovani in termini astronomici mentre la coppia di LP 413-53AB ha un’età stimata in diversi miliardi di anni. Non sappiamo quanto sia difficile trovare queste coppie a causa delle loro deboli emissioni e spiegare l’esistenza di LP 413-53AB è difficile.

I sistemi binari sono i più comuni nell’universo ma le interazioni gravitazionali tra due stelle compagne tendono a rallentare la loro rotazione e allo stesso tempo aumentare la loro distanza. Per questo motivo, due giovani stelle possono essere vicine ma due stelle vicine che hanno qualche miliardo di anni costituiscono un’anomalia.

Le stelle nane ultrafredde sono le più piccole esistenti e a volte hanno a malapena la massa sufficiente a innescare la fusione nucleare. Per questo motivo, le loro emissioni elettromagnetiche sono concentrate nella banda degli infrarossi e sono necessari strumenti adeguati per rilevarle anche nel vicinato cosmico.

Nel caso del sistema LP 413-53AB, i ricercatori hanno usato in particolare lo strumento Near-InfraRed SPECtrometer (NIRSPEC) sul telescopio Keck II per rilevarne gli infrarossi. Inizialmente, i ricercatori pensavano che questo sistema a circa 120 anni luce dalla Terra avesse una sola stella ma le sue emissioni cambiavano molto rapidamente, un evento davvero strano.

Cinque campagne di osservazioni condotte tra il marzo del 2022 e il gennaio del 2023 hanno mostrato la presenza di due stelle, entrambe molto piccole, con una massa inferiore a un decimo di quella del Sole. L’articolo lascia aperta la possibilità che una delle due compagne sia in realtà una nana bruna, una sorta di stella fallita a metà strada tra stella e pianeta. La distanza tra le due compagne è stimata attorno a un centesimo di quella tra il Sole e la Terra ed è ciò che ha sorpreso maggiormente i ricercatori.

Ricostruendo a ritroso la dinamica della coppia di LP 413-53AB nel modo più semplice, bisognerebbe concludere che alla loro nascita erano praticamente attaccate. Ci sono spiegazioni alternative: è possibile che in realtà le due stelle siano nate più lontane e solo nel corso del tempo si siano avvicinate al punto da formare il legame odierno oppure in origine si trattava di un sistema triplo con una terza stella che è stata espulsa dalle interazioni gravitazionali portando le altre due alla distanza attuale.

Le stelle nane ultrafredde sono molto comuni, anche perché consumano il loro idrogeno con estrema lentezza e di conseguenza hanno una vita estremamente lunga. Ciò rende difficile stimare con precisione la loro età e la coppia di LP 413-53AB ha un’età stimata in modo vago in alcuni miliardi di anni. Sono stelle diventate interessanti soprattutto dopo la conferma che una di esse, TRAPPIST-1, ha ben sette pianeti rocciosi e che almeno su alcuni di essi ci potrebbero essere condizioni favorevoli a ospitare forme di vita simili a quelle terrestri.

Se ci sono pianeti che orbitano attorno alla coppia di LP 413-53AB, essi devono essere decisamente più lontani da esse rispetto alla zona abitabile del loro sistema. Gli astronomi hanno appena cominciato a capire il potenziale di abitabilità esistente nei sistemi delle stelle nane ultrafredde grazie a TRAPPIST-1 e pian piano stanno raccogliendo informazioni sulle minuscole stelle scoperte nel vicinato cosmico.

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