Un oggetto cosmico studiato da decenni ha recentemente sbalordito gli astronomi di tutto il pianeta. La ricerca recentemente pubblicata su Nature (rif.) riguarda la stella mancata Gliese 229B che si è rivelata essere composta da due nane brune che orbitano l’una attorno all’altra. Gliese 229B è quindi una binaria nana bruna, la prima nel suo genere. La scoperta aumenta la speranza che altri sistemi esotici simili vivano nella Via Lattea in attesa di essere scoperti.
Questa novità risolve anche un mistero di vecchia data, spiegando finalmente perché questa nana bruna appare troppo debole per la sua massa. “Gliese 229B era considerata il modello di nana bruna”, ha affermato in una dichiarazione Jerry W. Xuan, membro del team e ricercatore del Caltech. “Ora sappiamo che ci sbagliavamo sulla natura dell’oggetto. Non è una, ma due. Non siamo stati in grado di sondare separazioni così ravvicinate”.
Gli astronomi della Caltech, hanno calcolato che una nana bruna ha 38 volte la massa di Giove mentre l’altra solo 34. La doppia natura di Gliese 229B solleva la questione di come si formino sistemi di nane brune così strettamente legate. “La scoperta che Gliese 229B è binario non solo risolve la recente tensione osservata tra la sua massa e luminosità, ma approfondisce anche in modo significativo la nostra comprensione delle nane brune, che si trovano a cavallo tra stelle e pianeti giganti “, ha affermato nella dichiarazione Dimitri Mawet, membro del team.
Trovare l’anello mancante
Le nane brune sono affascinanti per gli astronomi perché, almeno in termini di massa, colmano il divario tra i pianeti più massicci e le stelle meno massicce. Si ritiene generalmente che queste stelle fallite possiedano tra 13 e 80 masse di Giove. Un simile anello mancante tra stelle e pianeti era stato teorizzato fin dagli anni ’60, ma ci sono voluti decenni perché gli astronomi ne scoprissero uno come Gliese 229B.
Nel 1995 Oppenheimer insieme ai colleghi, utilizzando l’Osservatorio di Palomar scoprì che Gliese 229B possiede metano nella sua atmosfera. Questo è comune nei pianeti giganti gassosi massicci ma non alle stelle, il che significa che la somiglianza di Gliese 229B a una stella suggerirono la sua natura di anello mancante tra pianeti e stelle.
Nei tre decenni trascorsi dalla scoperta di Gliese 229B, gli astronomi hanno studiato intensamente il sistema, scoprendo che persino per una stella fallita, è troppo debole per la sua massa. Ciò ha portato gli scienziati a teorizzare che Gliese 229B doveva essere composta da due nane brune, non da una. Tuttavia, l’osservazione di questa duplice natura era sfuggente. “Per non essere notate dagli astronomi per 30 anni, le due nane brune dovrebbero essere molto vicine tra loro”, ha spiegato Xuan.
Gliese 229Ba e Gliese 229Bb
Xuan e colleghi sono riusciti a ottenere risultati laddove altri astronomi erano stati ostacolati, ricorrendo a due strumenti diversi, entrambi installati presso il Very Large Telescope (VLT) situato nella regione del deserto di Atacama, nel Cile settentrionale. L’interferometro GRAVITY ha permesso ai ricercatori di risolvere spazialmente Gliese 229 in due corpi. Lo spettrografo CRyogenic ad alta risoluzione InfraRed Echelle (CRIRES+) ha invece permesso loro di rilevare gli spettri di luce di entrambi gli oggetti.
Quest’ultimo strumento ha rivelato lo spostamento verso il rosso di Gliese 229Ba, che indica che un oggetto si sta allontanando dalla Terra, e lo spostamento verso il blu di Gliese 229Bb, uno stiramento della lunghezza d’onda della luce che indica un movimento verso la Terra. “Questi due mondi che ruotano l’uno attorno all’altro hanno in realtà un raggio inferiore a quello di Giove. Sembrerebbero piuttosto strani nel nostro cielo notturno se avessimo qualcosa di simile nel nostro Sistema Solare“, ha detto Oppenheimer. “Questa è la scoperta più emozionante e affascinante nell’astrofisica substellare degli ultimi decenni”.
Sebbene la formazione di binarie di nane brune sia un enigma, è possibile che la nube di gas e polvere che ha dato vita a queste stelle si sia divisa in due. Questi semi potrebbero poi essersi legati gravitazionalmente, dando origine al sistema Gliese 229B e ad altri simili che aspettano solo di essere scoperti. “Il fatto che la prima compagna di una nana bruna conosciuta sia una binaria è di buon auspicio per gli sforzi in corso per scoprirne altre”, ha aggiunto Xuan.
La caccia a nuovi sistemi binari
Il team ora punta a dare la caccia a binarie nane brune in orbita più ravvicinata con strumenti come il Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) situato presso il WM Keck Observatory alle Hawaii. Potrebbero anche rivolgersi al prossimo High-resolution Infrared SPectrograph for Exoplanet Characterization (HISPEC) del Keck Observatory, attualmente in costruzione presso il Caltech.
“È così bello vedere che quasi 30 anni dopo, c’è stato un nuovo sviluppo”, ha detto Shri Kulkarni, professore di astronomia e scienze planetarie al Caltech, che non faceva parte di questo team ma è stato uno degli scopritori originali di Gliese 229B. “Ora, questo sistema binario stupisce di nuovo”.
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