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Hip 21152B, una bruna nelle Iadi

Un team internazionale di astronomi ha scoperto una nana bruna in orbita attorno a Hip 21152, una stella simile al Sole situata all’interno dell’ammasso delle Iadi. L’oggetto si chiama Hip 21152B, è stato rilevato grazie alle osservazioni condotte con il WM Keck Observatory e Subaru Telescope ed è la prima compagna sub-stellare di una stella di sequenza principale scoperta nell’ammasso delle Iadi tramite il metodo dell’imaging diretto

     25/01/2023
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Immagini della nana bruna Hip 21152 B acquisite tramite imaging diretto dai telescopi Subaru e Keck II. La stella ospite del sistema binario, Hip 21152, è indicata dalla stellina gialla. La nana bruna compagna dal circoletto. Crediti: M. Kuzuhara et al./W. M. Keck Observatory/Subaru Telescope

Le Iadi sono un gruppo di giovani stelle situate a circa 150 anni luce da noi nella costellazione del Toro.  Costituiscono l’ammasso aperto più vicino alla Terra e uno degli ammassi stellari più studiati dagli astronomi. Tra le centinaia di stelle che fanno parte del gruppo c’è Hip 21152, un astro simile al Sole di circa 750 milioni di anni, scoperto nei dati dei satelliti Gaia e Hipparcos.

Utilizzando gli strumenti Scexao (Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics) e Charis (Coronagraphic High Angular Resolution Imaging Spectrograph) montati sul telescopio giapponese Subaru e lo strumento Nirc2 (Near-Infrared Camera) installato sul telescopio hawaiiano Keck II, Masayuki Kuzuhara – ricercatore presso Centro di Astrobiologia del National Institutes of Natural Sciences (Nins) – e il suo team hanno rivelato attorno a questa stella una compagna. Il suo nome è Hip 21152B ed è la prima compagna sub-stellare confermata di una stella di sequenza principale scoperta tramite imaging diretto all’interno dell’ammasso.

Hip 21152 è una nana bruna, un oggetto celeste troppo grande per essere considerato un pianeta e troppo piccolo per essere una vera e propria stella; loro massa è infatti insufficiente a innescare la fusione nucleare, motivo per cui vengono spesso chiamate “stelle fallite”.

Il team l’ha scoperta in quattro immagini dirette acquisite da ottobre 2020 a ottobre 2021 dai due telescopi. Combinando queste osservazioni con i dati sulla velocità radiale della stella ottenuti con lo strumento Hides montato sul telescopio riflettore Okayama da 188 cm, e i dati sul moto proprio ottenuti dai satelliti Gaia e Hipparcos, i ricercatori hanno determinato l’orbita dell’astro. A partire da questi dati orbitali,  utilizzando le leggi di Keplero, hanno quindi derivato la massa: tra 22 e 36 masse gioviane.

Il team ha  ottenuto anche i profili spettrali di Hip 21152B, che mostrano come l’atmosfera della stella stia passando da quella tipica di una nana bruna di “tipo L” a una di “tipo T“, il che significa che l’astro si sta raffreddando. Secondo le stime dei ricercatori la sua temperatura sarebbe compresa tra 926 e 1026 gradi Celsius.

Il gruppo di ricercatori guidato da Masayuki Kuzuhara non è stato l’unico a scoprire questa nuova “stella fallita”. Oltre che da Kyle Franson e colleghi (Aj, 2023), Hip 21152B è stata scoperta in modo indipendente da un team guidato da Mariangela Bonavita dell’Inaf – Osservatorio astronomico di Padova, che l’ha avvistata nelle immagini ottenute con lo strumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research (Sphere) del Very large telescope dell’Eso nell’ambito della Copains Pilot Survey (Mnras, 2022).

«Questo risultato può fornire un importante indizio per comprendere le atmosfere dei pianeti giganti e delle nane brune in base a come e quando mostrano caratteristiche atmosferiche simili a quelle osservate nei corpi dei sistemi Hip 21152B e Hr 8799» dice Masayuki Kuzuhara, ricercatore al Centro di astrobiologia e autore principale dello studio. «Prevediamo che Hip 21152B svolga un ruolo importante come punto di riferimento per i futuri progressi nell’astronomia e nelle scienze planetarie».

Per saperne di più:

  • Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “Direct-imaging Discovery and Dynamical Mass of a Substellar Companion Orbiting an Accelerating Hyades Sun-like Star with SCExAO/CHARIS*” di Masayuki Kuzuhara, Thayne Currie, Takuya Takarada, Timothy D. Brandt, Bun’ei Sato, Taichi Uyama, Markus Janson, Jeffrey Chilcote, Taylor Tobin, Kellen Lawson, Yasunori Hori, Olivier Guyon, Tyler D. Groff, Julien Lozi, Sebastien Vievard, Ananya Sahoo, Vincent Deo, Nemanja Jovanovic, Kyohoon Ahn, Frantz Martinache, Nour Skaf, Eiji Akiyama, Barnaby R. Norris, Mickaël Bonnefoy, Krzysztof G. Hełminiak, Tomoyuki Kudo, Michael W. McElwain, Matthias Samland, Kevin Wagner, John Wisniewski, Gillian R. Knapp, Jungmi Kwon, Jun Nishikawa, Eugene Serabyn, Masahiko Hayashi e Motohide Tamura