Alla ricerca della differenza tra nane brune e pianeti

© J. Pinfield, per il RoPACS network dell'University of Hertfordshire

Un team internazionale di ricercatori guidato da David Pinfield dell'University of Hertfordshire ha scoperto una nana bruna appartenente ad un sistema binario e composta per oltre il 99% da idrogeno ed elio. Questa stella sembrerebbe avere una temperatura "glaciale" di solamente 400 gradi centigradi rispetto ai 16 milioni del nucleo solare. La conferma di questa scoperta rappresenterebbe il raggiungimento di un'importantissima pietra miliare: la distinzione tra nane nere e pianeti giganti. I risultati ottenuti dal team saranno pubblicati sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Le nane brune sono, nei primi stadi del ciclo vitale, stelle a tutti gli effetti: nascono dal collasso gravitazionale di comunissime nubi molecolari grandi pochi anni luce, identiche a quelle che producono stelle "normali". La differenza è nella massa: le nane brune infatti non ne possiedono abbastanza per iniziare la fusione dell'idrogeno all'interno dei loro nuclei, e perciò gradualmente si "spengono", fino a raggiungere temperature di poche centinaia di gradi. 

Ciò che rende la nana bruna in questione – nota come BD+01 2920B – così interessante è il fatto che appartiene ad un sistema binario, e dunque la sua composizione chimica atmosferica è identica a quella della stella compagna.

I pianeti giganti hanno una storia ben diversa. Nascono dal "condensamento" della materia che forma il disco circumstellare attorno a una giovane stella. Questi diversi processi portano, naturalmente, a composizioni differenti per quanto riguarda gli strati esterni. 

Nel 1995, la sonda Galileo si è "infiltrata" nell'atmosfera di Giove, scoprendo che la concentrazione di metalli – ossia gli elementi pesanti – era, in proporzione, il triplo di quella del Sole.

Lo studio di Pinfield è il risultato dell'unione tra diversi telescopi, tra cui il Wide–Field Infrared Explorer (WISE), l'UK Infrared Telescope (UKIRT) e il Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA). Pinfield ha poi proseguito le ricerche come parte dell'European (FP7) Initial Training Network RoPACS, il quale studia esopianeti attorno a stelle fredde.

La nana bruna BD+01 2920B è circa 35 volte più massiccia di Giove, ed orbita attorno alla stella compagna a una distanza di 390 miliardi di chilometri, ossia 2600 unità astronomiche (un'unità astronomica equivale alla distanza che separa in media la Terra dal Sole).

Ma perché gli astronomi vogliono a tutti i costi trovare delle differenze tra pianeti giganti e nane brune? La risposta a questa domanda si nasconde nel fatto che, quando osserviamo il transito oppure l'effetto gravitazionale di un corpo su una stella, non sappiamo distinguerlo, ossia capire se ci troviamo davanti a una nana bruna oppure a un esopianeta.

«Il nostro lavoro è stato reso possibile dalla fusione dei dati di telescopi spaziali e terrestri» ha commentato Pinfield. «I dati provenienti da telescopi come VISTA e UKIRT e osservatorii in orbita come WISE ci stanno dando un punto di vista senza precedenti sui corpi "ultra-freddi" del nostro vicinato».