Due stelle, un gigante gassoso e una nana bruna in un unico sistema

Un gruppo di astronomi è riuscito a individuare un gigante gassoso e una nana bruna all'interno di un sistema stellare binario densamente popolato. L'oggetto, noto come HD 87646, è il primo sistema binario compatto ad ospitare due oggetti di massa substellare.

Le due stelle, distanti 240 anni luce dalla Terra, sono di classe spettrale G e K. La stella primaria, HD 87646A, ha una massa del 12% superiore a quella del Sole e risulta 1.55 volte più grande. La stella dista in media 22 unità astronomiche, ovvero 22 volte la distanza Terra-Sole, dalla propria compagna.
 

La scoperta è il frutto di numerose osservazioni iniziate nel 2006 e condotte da un team guidato da Bo Ma dell'Università della Florida. Le immagini che hanno evidenziato la presenza del gigante gassoso, HD 87646b, portano la firma dello Sloan Digital Sky Survey, e in particolare dello strumento Doppler di nuova generazione KeckET. La natura planetaria dell'oggetto è stata confermata mediante l'analisi delle velocità radiali da parte di una serie di telescopi terrestri, tra cui il Kitt Peak National Observatory, l'Hobby-Eberly Telescope e il Fairborn Observatory. Le osservazioni hanno inoltre portato alla luce un quarto oggetto all'interno del sistema - la nana bruna HD 87646c.

"Le nostre osservazioni confermano la presenza di due massicce compagne substellari nel compatto sistema binario di HD 87646," si legge nell'articolo della scoperta.

Secondo le misurazioni delle scienziati, il pianeta vanta ben 12.4 masse gioviane ed è caratterizzato da un periodo orbitale di 13.5 giorni. La nana bruna, invece, ha una massa di 57 Giovi e completa una rivoluzione attorno al delicato baricentro del sistema ogni 673 giorni.

Parametri orbitali alla mano, il team ha cercato di ricostruire le complesse dinamiche gravitazionali all'opera in questo compatto sistema. Le simulazioni mostrano che il sistema è stabile se il semiasse maggiore è ampio e se l'eccentricità è minima. Forse il più grande mistero su questo esotico sistema riguarda proprio la sua formazione. Trattandosi del primo caso in cui due oggetti così massicci - non molto lontani dal limite inferiore per la fusione nucleare - si trovano in orbita attorno a un sistema binario così compatto, gli scienziati sono interessati a conoscere la formazione e l'evoluzione che hanno portato alla nascita di un paesaggio celeste così straordinario.

"La grande massa di questi due oggetti substellari suggerisce che si siano formati come stelle assieme alle loro due stelle madri: una grande nube molecolare sarebbe collassata su se stessa e si sarebbe frammentata in quattro pezzi; i due più grandi sarebbero diventati le due stelle e avrebbero formato il sistema binario HD 87646, mentre i due più piccoli non sarebbero riusciti a formare stelle," scrivono i ricercatori. "Questo scenario spiegherebbe la presenza del sistema binario; tuttavia, risulta leggermente problematico in un caso con due oggetti substellari distanti meno di un'unità astronomica, poiché non siamo sicuri che la frammentazione di una nube molecolare possa avvenire su una scala così ridotta."

Scenari alternativi ancora in fase di studio includono la passata presenza di un disco protoplanetario da cui sarebbero emersi i due compagni substellari. Tuttavia, dischi di questo tipo sono considerati una rarità attorno ai sistemi binari compatti. Insomma, il mistero rimane, e l'unica certezza è che questo curioso sistema ha ancora molto da dirci.