DUE GIOVANISSIMI SOGGETTI BORDERLINE

In bilico fra stelle e pianeti

Scoperti due corpi celesti ardui da catalogare: pianeti solitari giganti o nane brune di massa estremamente ridotta? Entrambi di formazione assai recente – 12 milioni di anni uno, appena 2 milioni l’altro – si trovano rispettivamente a 80 e 500 anni luce da noi. Gli studi in uscita su ApJ e A&A.

Rappresentazione artistica di PSO J318.5-22. Crediti: MPIA/V. Ch. Quetz

Rappresentazione artistica di PSO J318.5-22. Crediti: MPIA/V. Ch. Quetz

Uno erra ramingo nella costellazione del Capricorno, l’altro s’aggira, altrettanto introverso, per quella del Camaleonte. Sono l’incubo dei tassonomisti, gli ornitorinchi dell’astronomia. Giovani corpi celesti orfani d’una stella madre che vagabondano per la galassia senza identità. Troppo grandi per essere pianeti, troppo piccoli per essere stelle, la loro casa è la frontiera: quel lembo d’incertezza che aspirerebbe a distinguere i giganti gassosi dalle nane brune. Battezzati rispettivamente PSO J318-22 e OTS 44 – se avessero amici, PSO e OTS – si sono appena guadagnati le pagine di Astrophysical Journal Letters il primo e di Astronomy & Astrophysics Letters il secondo.

Prima di tracciare l’ambiguo identikit dei due, vale la pena riassumere quali dovrebbero essere i tratti specifici d’una stella e quali d’un pianeta. Una stella è un oggetto con massa sufficiente a consentire l’innesco della fusione nucleare di atomi d’idrogeno nel suo nucleo. Nelle nane brune – una classe d’oggetti soprannominati non a caso “stelle fallite” – la massa è troppo piccola perché questo avvenga. Ma è comunque abbastanza grande da dare il via, seppure per un tempo limitato e solo negli strati superficiali della stella, a un altro genere di fusione nucleare: quella del deuterio, o idrogeno pesante. Insomma, la chiave di tutto è la massa. E qual è la massa minima affinché s’inneschi la fusione del deuterio? Circa 13 volte la massa di Giove, dicono gli astronomi. Al di sotto rimani pianeta. Ma come spesso accade quando ci si muove lungo un continuum, le linee di confine tendono a essere arbitrarie e un po’ slabbrate, come ci ha mostrato il recente declassamento di Plutone.

Ora che abbiamo tracciato qualche coordinata, torniamo ai nostri due giovani campioni. PSO, che con i suoi 12 milioni di anni d’età è l’adolescente della coppia, ha una massa pari a circa 6 volte quella di Giove: decisamente al di sotto della soglia, dunque. Ma la sua firma spettrale – debole ed estremamente spostata verso il rosso – è tale da essere stato scoperto proprio cercando nane brune. «Mai prima d’ora c’eravamo imbattuti in un oggetto simile che fluttuasse libero nello spazio. È uguale in tutto e per tutto ai giovani pianeti che vediamo orbitare attorno ad altre stelle, ma questo se ne sta andando alla deriva per conto suo», dice Michael Liu dell’università delle Hawaii, alla guida del team che ha studiato PSO. «Mi sono chiesto a lungo se oggetti simili potessero esistere. Ora sappiamo che la risposta è sì».

Se PSO è un adolescente, OTS con i suoi 2 milioni di anni d’età è poco più che un neonato. Ma di quelli robusti: la sua massa è pari a circa 12 volte quella di Giove. Sufficiente a piazzarlo pericolosamente vicino alla linea di confine fra pianeta e nana bruna. Non solo: sottoposto a scrutinio dal telescopio spaziale Herschel dell’ESA e analizzato dallo spettrografo SINFONI del Very Large Telescope dell’ESO, in Cile, OTS ha mostrato d’essere avvolto in un disco di gas, proprio come una giovane stella. Gas che continua tutt’ora ad aumentarne la massa, esattamente come avverrebbe per una stella. «Per chi si occupa di formazione stellare, scoprire che gli stessi processi sono all’opera anche per oggetti di massa planetaria è un’informazione cruciale», spiega Viki Joergens, ricercatrice al Max Planck Institute for Astronomy e prima autrice dell’articolo su OTS.

Dunque ancora può crescere, OTS, e chissà cosa vorrà fare da grande. Certo è che le categorie esistenti cominciano a mostrare i loro limiti. Al punto che per corpi di confine come questi – pianeti solitari o mini nane brune – c’è già chi, per andare sul sicuro, ha coniato l’etichetta free-floating planetary-mass objects: oggetti di massa planetaria in libera uscita.

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