I RISULTATI SU ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS

Vicino al Sole, una nana bruna di un’altra epoca

È l’oggetto meno luminoso e più povero di metalli mai scoperto nella Via Lattea. Potrebbe trattarsi di un mondo di vapore acqueo. L’ha individuato, grazie a osservazioni effettuate con tre telescopi alle Canarie e in Spagna, un team guidato da Nicolas Lodieu dell’Istituto di astrofisica delle Canarie e potrebbe essere il primo esemplare rilevato di una popolazione di nane brune antiche nei dintorni del Sole

     26/07/2022
Social buttons need cookies

Confronto tra una stella di piccola massa, il pianeta Giove e Wise 1810. Crediti: Gabriel Pérez Díaz/Iac

Trovare stelle, nane brune e corpi celesti con composizione chimica diversa è un po’ come incontrare persone di generazioni diverse. La metallicità, intesa come presenza di elementi chimici più pesanti di idrogeno ed elio, è un parametro che aumenta con l’età e in base al ciclo di vita delle stelle. Gli elementi chimici vengono infatti prodotti grazie ai processi di fusione nucleare che avvengono all’interno delle stelle, oppure al termine della loro vita quando esplodono come supernove. Pertanto, l’ambiente in cui nascono stelle di generazione diversa avrà un corredo chimico diverso e, se lo stesso ambiente aveva ospitato altre stelle in precedenza, la sua metallicità sarà maggiore. È questo anche il caso del Sole e dei dintorni solari: la nostra stella è nata dove in precedenza c’era stata una supernova, il che ha reso i dintorni solari, e lo stesso nostro pianeta, ricco di elementi pesanti come il ferro.

Parlando di dintorni solari, il nostro vicinato cosmico è composto da poche centinaia di stelle e nane brune con i loro sistemi planetari. A differenza delle stelle, le nane brune non hanno una massa sufficiente per sostenere la fusione nucleare dell’idrogeno, che è la fonte di energia di stelle come il Sole, quindi si affievoliscono nel tempo. La loro composizione chimica, comunque, riflette esattamente quella dell’ambiente in cui si sono formate. A causa della loro bassa luminosità ed energia, però, sono molto difficili da individuare. Una nuova ricerca, guidata da Nicolas Lodieu dell’Istituto di astrofisica delle Canarie e recentemente pubblicata su Astronomy & Astrophysics, ne ha trovata una particolare: la sua atmosfera è priva di sostanze come azoto e carbonio. In altre parole, è una nana bruna di un’altra generazione.

L’avevano vista per la prima volta nel 2020 e ora, grazie a osservazioni multiple effettuate con il Gran Telescopio Canarias (Grantecan) a La Palma, Isole Canarie, con il Telescopio Óptico Nórdico (Not) a Tenerife, anch’esso alle Canarie, e con il Calar Alto Astronomical Observatory (Caha), in Spagna, ne hanno caratterizzato nel dettaglio posizione, distanza e composizione atmosferica. Hanno scoperto che questo oggetto – chiamato Wise 1810 – si trova effettivamente nelle vicinanze del Sole, distando da noi solo 29 anni luce, ha una temperatura superficiale di 525 gradi Celsius, una luminosità pari a un milionesimo del Sole e una massa che lo fa rientrare di diritto nel regime delle nane brune.

Le osservazioni fotometriche e spettroscopiche, però, hanno anche rilevato che si tratta di un oggetto particolare, la cui luce emessa non assomiglia a nessuno dei modelli teorici atmosferici attualmente usati. Questo perché non ci sono altri oggetti così poco luminosi e così poveri di metalli noti nella nostra galassia: non ci sono tracce di ammoniaca e di metano a lunghezze d’onda del vicino infrarosso, e l’abbondanza di metalli nell’atmosfera è appena il 3 per cento rispetto a quella solare. Dalle firme spettrali rilevate nell’atmosfera, gli autori pensano che Wise 1810 sia un mondo di vapore acqueo, perché il vapore e l’idrogeno molecolare sono le uniche caratteristiche che appaiono con chiarezza nella distribuzione dell’energia spettrale dell’oggetto.

Per capire meglio Wise 1810 saranno necessarie nuove osservazioni, ma quel che è certo è che la maggior parte di questi oggetti a bassa metallicità si è formata agli albori della nostra galassia, e che la presenza di Wise 1810 così vicina al Sole potrebbe suggerire la presenza di una popolazione – non ancora nota – di nane brune formatesi nelle prime fasi della Via Lattea.

Per saperne di più:

Guarda il video sul canale YouTube dell’Istituto di astrofisica delle Canarie: