IN GIOVENTÙ UNA CALDA STELLA

Gli anni bollenti di una fredda nana

Un team di ricerca internazionale coordinato dall’Università dell’Hertfordshire ha scoperto un corpo celeste estremamente freddo la cui storia potrebbe essere decisamente diversa dal solito. Infatti, nonostante ora abbia una temperatura tanto bassa da essere assimilabile a quella di un pianeta, “in gioventù” potrebbe essere stato a lungo caldo come una stella

rappresentazione artistica dell'evoluzione dell'oggetto WISE J0304-2705, Da sinistra verso destra sono rappresentate quattro fasi nell'evoluzione della temperatura dell'oggetto studiato

Rappresentazione artistica dell’evoluzione dell’oggetto WISE J0304-2705, da sinistra verso destra sono rappresentate quattro fasi nell’evoluzione della temperatura dell’oggetto studiato

Stelle nane belle “ghiacciate”. La classe Y, recentemente istituita, indica le stelle nane più fredde mai registrate (vedi Media INAF – Una nana bianca da brividi). L’ultima in ordine di tempo è stata individuata grazie al Telescopio spaziale della NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) e ribattezzato WISE J0304-2705. È un oggetto celeste che, come detto, rientra nella classe Y, di recente istituzione e che indica la categoria di stelle più fredde ad oggi catalogate dopo le classi O, B, A, F, G, K, M, L e T.

La temperatura oscilla tra i 100 ed i 150 gradi Celsius – una via di mezzo tra la temperatura della Terra e quella di Venere – tuttavia l’oggetto mostra indizi di un’origine assai antica. Un tempo potrebbe essere stato tanto caldo quanto una stella, evidenziando un cambiamento radicale nella sua temperatura.

Sebbene la temperatura sia assimilabile ai pianeti rocciosi del nostro sistema solare, abbiamo detto una via di mezzo tra Terra e Venere, per composizione è più simile a Giove, essendo gassoso.

ll team internazionale guidato dal Professor David Pinfield del Centre for Astrophysics Research dell’Università dell’Hertfordshire, nel Regno Unito, ha scovato e identificato l’oggetto grazie all’osservazione dell’intero cielo che il telescopio spaziale WISE ha effettuato nel medio-infrarosso. Il team di ricerca ha anche misurato lo spettro luminoso emesso dall’oggetto di classe Y, in modo da riuscirne a stabilire l’attuale temperatura e cercare di capirne meglio l’evoluzione. I risultati dello studio sono stati pubblicati sul Mensile della Royal Astronomical Society (Monthly Notices Royal Astronomical Society – MNRAS). Ad oggi sono solo 20 i gli oggetti di classe Y individuati e, tra questi, WISE J0304-2705 è considerato di particolare interesse in ragione di alcune caratteristiche inusuali che sono state osservate.

Dalle misurazioni effettuate, infatti, sembra avere la composizione e l’età per essere considerato tra i più antichi membri della Galassia, e questo sottintenderebbe che l’evoluzione occorsa alla sua temperatura debba essere stata davvero estrema.

WISE J0304-2705 avrebbe subito un raffreddamento così massiccio nel corso della sua evoluzione perché si tratta di una pseudo-stella, il suo nucleo non avrebbe mai raggiunto la temperatura critica necessaria alla fusione dell’idrogeno, lo stesso processo che mantiene caldo il nostro Sole da milioni di anni. Senza una stabile fonte di energia il raffreddamento è stato inevitabile.

Se WISE J0304-2705 è davvero un oggetto così antico l’evoluzione della sua temperatura deve essere passata attraverso una serie di stadi – come si è cercato di rappresentare graficamente attraverso l’illustrazione che potete vedere nel corpo dell’articolo. Approssimativamente per i primi 20 milioni di anni di vita la sua temperatura dovrebbe essere stata di almeno 2.800 gradi Celsius, simile a quella delle nane rosse come Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro Sole.

Dopo circa 100 milioni di anni gli scienziati ipotizzano che la sua  temperature debba essere scesa fino a 1500 gradi Celsius, dando luogo alla formazioni di nubi di silicato nell’atmosfera. Compiuto il miliardo di anni la temperatura sarebbe ulteriormente scesa, probabilmente fino ai 1000 gradi Celsius, fredda abbastanza perché il gas metano e il vapore acqueo ne condizionasse l’aspetto. Da allora in avanti la sua temperatura deve aver continuato ad abbassarsi fino a raggiungere quella attuale, appena sufficiente a far bollire l’acqua per il tè.

WISE J0304-2705 ha una massa che è pari a 20/30 volte quella di Giove, una via di mezzo tra le stelle e i pianeti. Ma dal punto di vista della temperatura sembra aver intrapreso un viaggio per raggiungere condizioni simili a quelle di un pianeta, pur partendo da quelle di una stella.

WISE J0304-2705 si trova nella costellazione della Fornace, una contraddizione in termini con l’evidenza della sua temperatura così fredda. Attualmente non è stato stabilito un limite per la temperatura minima degli oggetti di classe Y e potrebbero esserci nelle vicinanze del sistema solare oggetti più freddi e dei più diversi.

A questa ricerca hanno preso parte anche astronomi INAF, come Ricky Smart del gruppo di astrometria dell’Osservatorio Astrofisico di Torino e Catia Cardoso, già post-doc nello stesso istituto. Ricky Smart era già stato alla guida di una ricerca che aveva portato all’individuazione della Nana Bruna più fredda più vicina alla Terra (vedi Media INAF).

Leggi l’articolo su Arxive: http://arxiv.org/abs/1408.0284