65 NUBI DI DETRITI PLANETARI IN ORBITA ATTORNO A WD1054-226

Un “pastore” nella zona abitabile di una nana bianca

Alcuni ricercatori riportano di aver osservato 65 nubi di detriti planetari uniformemente distribuiti, con dimensioni paragonabili a quelle di una luna, che orbitano attorno a una nana bianca ogni 25 ore, attenuandone la già debole luce ogni 23 minuti. Una possibilità è che tale regolarità sia indotta dalla presenza di un pianeta nella zona abitabile della stella. Tutti i dettagli su Mnras

     11/02/2022
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Rappresentazione artistica della stella nana bianca WD1054–226 attorno alla quale orbitano nubi di detriti planetari e un pianeta nella sua zona abitabile. Crediti: Mark A. Garlick / markgarlick.com

Le nane bianche sono come braci ardenti di stelle che, consumato tutto il combustibile nucleare, sono collassate sotto al peso della loro stessa gravità e si stanno avvicinando alla morte. Sebbene siamo a conoscenza del fatto che quasi tutte le stelle, incluso il Sole, alla fine diventeranno nane bianche, si sa ancora molto poco dei loro sistemi planetari.

In uno studio pubblicato su Monthly Notice of the Royal Astronomical Society, un team internazionale di ricercatori della University College London (Ucl) ha misurato la luce emessa da una nana bianca nota come WD1054-226, distante 117 anni luce, utilizzando i dati di telescopi terrestri e spaziali. Con grande sorpresa, hanno riscontrato pronunciati cali di luminosità corrispondenti al passaggio di 65 nubi di detriti planetari uniformemente distribuiti, che orbitano attorno alla stella ogni 25 ore. I ricercatori sostengono che la precisa regolarità di queste strutture in transito – che attenuano la luce della stella ogni 23 minuti – suggerisce l’esistenza di un pianeta vicino, nella zona abitabile della stella.

I pianeti in orbita attorno a nane bianche sono difficili da rilevare perché queste stelle sono molto più deboli delle stelle di sequenza principale, come il Sole. Finora, sono state trovate prove dell’esistenza di un solo gigante gassoso (come Giove) in orbita attorno a una nana bianca. Per il nuovo studio, i ricercatori hanno registrando i cambiamenti nella luce di WD1054-226 avvenuti in 18 notti, utilizzando la telecamera ad alta velocità Ultracam fissata sul New Technology Telescope (Ntt) dell’Eso da 3.5 metri all’Osservatorio di La Silla, in Cile. Per interpretare meglio i cambiamenti di luce, hanno esaminato anche i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) della Nasa, che ha permesso loro di confermare che le strutture completavano un’orbita in 25 ore.

«È la prima volta che gli astronomi rivelano un corpo planetario nella zona abitabile di una nana bianca», afferma Jay Farihi, primo autore dello studio. «Le strutture delle dimensioni di una luna che abbiamo osservato sono irregolari e polverose (come una cometa, per fare un esempio) piuttosto che corpi solidi e sferici. La loro assoluta regolarità, un passaggio davanti alla stella ogni 23 minuti, è un mistero che al momento non possiamo spiegare. Una possibilità entusiasmante è che questi corpi siano mantenuti in uno schema orbitale così uniformemente distanziato a causa dell’influenza gravitazionale di un pianeta vicino. Senza questa influenza, attriti e collisioni farebbero disperdere le strutture, perdendo la precisa regolarità che si osserva. Un precedente di questo “pastore” è riscontrabile nel modo in cui l’attrazione gravitazionale delle lune attorno a Nettuno e Saturno aiuta a creare strutture ad anello stabili in orbita attorno a questi pianeti».

«L’eventualità di un pianeta nella zona abitabile è eccitante e anche inaspettata», continua Farihi. «Tuttavia, è importante tenere presente che sono necessarie ulteriori prove per confermare la presenza del pianeta. Non possiamo osservarlo direttamente, quindi la conferma potrebbe arrivare confrontando modelli computerizzati con ulteriori osservazioni della stella e dei detriti in orbita».

Si pensa che questa orbita sia stata spazzata via durante la fase precedente della vita della stella, quella di gigante rossa, e quindi qualsiasi pianeta che potrebbe potenzialmente ospitare acqua sarebbe in uno stadio di sviluppo recente. Rispetto a una stella come il Sole, la zona abitabile di una nana bianca è più piccola e più vicina alla stella, poiché le nane bianche emettono meno luce e quindi calore. La zona sarebbe abitabile per almeno due miliardi di anni, di cui almeno un miliardo nel futuro.

Più del 95 per cento di tutte le stelle della galassia alla fine diventeranno nane bianche. Fanno eccezione le stelle più grandi che esplodono e diventano buchi neri o stelle di neutroni. «Dato che il Sole diventerà una nana bianca in pochi miliardi di anni, il nostro studio offre uno sguardo al futuro del Sistema solare», conclude Farihi.

Per saperne di più:

  • Leggi su Monthly Notice of the Royal Astronomical Society l’articolo “Relentless and complex transits from a planetesimal debris disc” di J. Farihi, J. J. Hermes, T. R. Marsh, A. J. Mustill, M. C. Wyatt, J. A. Guidry, T. G. Wilson, S. Redfield, P. Izquierdo, O. Toloza, B. T. Gänsicke, A. Aungwerojwit, C. Kaewmanee, V. S. Dhillon, A. Swan