GRUMI DI PLASMA RICREATI CON LASER

Nane brune da laboratorio

Grazie a un potente laser è stato possibile ricreare in laboratorio grumi di plasma simili a quelli che si formano nelle profondità di una nana bruna. Potrebbero fornire nuove e importanti informazioni su un tipo di corpi che si pensa diffusissimo nell’Universo e di cui a oggi non sappiamo quasi niente

Una nana bruna nel rendering di un artista.

Una nana bruna nel rendering di un artista.

Ricostruire il ventre di una nana bruna in laboratorio. Si può: prendete uno dei laser più potenti al mondo, come il Vulcan Petawatt dello UK Science and Technology Facilities Council (STFC), riscaldate a dovere una miscela di plasma, testate resistività e viscosità del grumo bollente.

A lanciarsi nell’esperimento di frontiera è stato un gruppo di ricerca dello York Plasma Institute presso l’Università di York e della Central Laser Facility del già citatoSTFC. I risultati dello studio, appena pubblicati su Nature Communications, spianano la strada verso la nostra comprensione di oggetti celesti che sulla carta conosciamo da almeno 20 anni, e di cui a oggi ancora non sappiamo quasi nulla.

Perché le nane brune non riescono a crescere ed evolversi in stelle vere e proprie? Si chiedono gli astrofisici. La risposta, quasi certamente, sta nel plasma denso che si rimescola al loro interno e la cui fisica è a oggi poco nota. Per capire meglio cosa succede nel ventre caldo di una nana bruna, torna dunque utile un potente laser, in grado di riscaldare piccoli grumi di plasma, grazie al quale riuscire a operare un primo test di resistività e viscosità.

Le nane brune colmano un divario fra stelle di piccola massa e pianeti di un sistema stellare. Condividendo caratteristiche con entrambi i corpi. Pur essendo numerosissime nell’Universo, le nane brune restano oggetti molto difficili da individuare perché non sufficientemente grandi o calde da risultare visibili agli strumenti.

Misurando la radiazione X emessa da questi oggetti i ricercatori sono stati in grado di ricostruire come la dinamica dei plasmi densi che di formano al loro interno. «È piuttosto difficile capire come questi materiali densi si aggreghino all’interno di una nana bruna e come si riscaldino ad elevate temperature», spiega Nigel Woolsey, docente presso il dipartimento di fisica dell’Università di York. «Non sappiamo quante nane brune popolino l’Universo, perché non possiamo vederle, ma le stime suggeriscono che siano numerose quanto le stelle. Il che vorrebbe dire che per la sola nostra Galassia potremmo avere qualcosa come un miliardo di questi oggetti».

Nuove e più approfondite osservazioni di nane brune potrebbero arrivare con nuovi e più sofisticati strumenti osservativi, come il nuovo telescopio NASA James Webb.