Lo Spitzer Space Telescope della NASA ha immaginato direttamente una piccola stella nana marrone in orbita attorno a una stella più grande - la prima volta che questa è mai stata vista. Il nano bruno, HD 3651, è classificato come un "nano a T", ha circa 50 volte la massa di Giove e orbita circa 10 volte la distanza dal Sole a Plutone. Gli astronomi teorizzarono che il sistema conteneva un nano bruno, perché un pianeta delle dimensioni di Saturno aveva un'orbita stranamente ellittica; qualcosa lo stava tirando.
Gli scienziati che usano lo Spitzer Space Telescope della NASA hanno scoperto e immaginato direttamente una piccola stella nana marrone, 50 volte la massa di Giove, in orbita con un pianeta attorno a una stella simile al Sole. Una simile disposizione non è mai stata vista prima, ma potrebbe essere comune, dicono gli scienziati, portando a sistemi solari con orbite planetarie distorte.
Kevin Luhman della Penn State University è l'autore principale di un rapporto che descrive questa scoperta, che sarà pubblicato su The Astrophysical Journal. La scoperta riguarda una classe dei nani marroni più freddi, chiamati nani T.
"Negli ultimi dieci anni, gli astronomi hanno avuto un enorme successo nel trovare pianeti vicini alle loro stelle ospitanti usando metodi di rilevazione indiretta", ha affermato Luhman, assistente professore presso il Dipartimento di astronomia e astrofisica del Penn State. "A causa delle sue capacità a infrarossi, Spitzer è adatto per rilevare direttamente nani T freddi, e forse anche pianeti di grandi dimensioni, nelle parti esterne dei sistemi planetari."
La squadra di Luhman ha anche scoperto un secondo nano bruno che è ancora più piccolo, circa 20 volte la massa di Giove, in orbita attorno a un'altra stella. Questo oggetto più piccolo potrebbe essere il più giovane nano T conosciuto, offrendo agli scienziati un'istantanea del primo sviluppo dei nani bruni. I due nani T sono i primi ad essere ripresi da Spitzer. Poco dopo la scoperta di questi compagni, Spitzer scoprì anche un nano T che fluttua nello spazio da solo piuttosto che in orbita attorno a una stella. Il team che ha scoperto che T nano è guidato da Daniel Stern presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA.
Le nane brune sono piccole stelle che non sono abbastanza grandi da bruciare idrogeno, come fa il nostro Sole. I loro nuclei non sono abbastanza caldi per innescare tale fusione nucleare. Di conseguenza, la loro temperatura superficiale è solo di poche migliaia di gradi quando sono giovani, raffreddandosi considerevolmente fino a raggiungere la temperatura di un pianeta mentre invecchiano. Di conseguenza, sono deboli e difficili da identificare e, di conseguenza, la prima identificazione inequivocabile è arrivata solo una decina di anni fa.
Il più massiccio dei due nani T appena scoperti si chiama HD 3651 B, situato nella costellazione dei Pesci. Questo oggetto si trova in un sistema solare contenente una stella leggermente meno massiccia del nostro Sole che è orbita da un pianeta leggermente più piccolo di Saturno.
L'orbita del pianeta attorno alla stella simile al Sole è altamente ellittica, il che suggeriva che la gravità di un oggetto invisibile più lontano dalla stella stava spingendo il pianeta verso l'esterno. Abbastanza sicuro, era un nano T. Molti pianeti extrasolari sono stati scoperti con orbite altamente ellittiche. La scoperta di Spitzer è la prima prova a sostegno della teoria secondo cui piccoli compagni come i nani T possono nascondersi in tali sistemi solari e causare estreme orbite dei pianeti.
"L'orbita del pianeta in questo sistema è simile a quella di Mercurio, ma il nano T ha un'orbita oltre dieci volte più grande di quella di Plutone", ha dichiarato Brian Patten del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian (CfA), coautore. "Sebbene HD 3651 B sarebbe appena al di là della visibilità ad occhio nudo di un intrepido astronomo che vive sul pianeta di questo sistema, il nano T fa conoscere la sua presenza attraverso la gravità."
L'altro nano T è chiamato HN Peg B nella costellazione di Pegasus. Mentre la maggior parte dei nani bruni ha miliardi di anni, HN Peg B è relativamente giovane, solo circa 300 milioni di anni. Gli scienziati hanno determinato la sua età studiando attentamente la stella compagna, che è stata formata allo stesso tempo dalla stessa nuvola di gas. Il sistema contiene anche un disco di polvere e rocce precedentemente scoperto.
"I dischi di detriti rilevabili e i compagni T nani sono abbastanza rari, quindi la presenza di entrambi attorno alla stessa stella rende questo un sistema stellare particolarmente emozionante", ha detto Giovanni Fazio di CfA, coautore.
Le scoperte sono state fatte con la telecamera a infrarossi di Spitzer, costruita principalmente presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Il principale investigatore dello strumento è Giovanni Fazio. Altri membri del team includono Massimo Marengo, Joseph Hora, Richard Ellis, Michael Schuster, Sarah Sonnett, Elaine Winston e Robert Gutermuth del CfA; John Stauffer di Caltech; Tom Megeath dell'Università di Toledo; Dana Backman dell'Istituto SOFIA / SETI; Tod Henry della Georgia State University; e Michael Werner del NASA Jet Propulsion Laboratory.
Il Jet Propulsion Laboratory, a Pasadena, in California, gestisce la missione Spitzer Space Telescope per la direzione della missione scientifica della NASA, Washington. Le operazioni scientifiche sono condotte presso lo Spitzer Science Center presso il California Institute of Technology di Pasadena.
Fonte originale: Comunicato stampa PSU
