Questa immagine mostra la nana marrone ISO-Oph 102, o Rho-Oph 102, nella regione di formazione stellare di Rho Ophiuchi. Ringraziamento: Davide De Martin
I nani bruni abitano una sorta di linea sfocata tra stelle e pianeti: la loro massa è apparentemente troppo piccola per essere stelle a pieno titolo e tuttavia sono troppo grandi per essere pianeti. Queste stelle fioche sono state scoperte solo nel 1995, ma le stime attuali dicono che le nane brune potrebbero essere numerose come le stelle normali nella nostra galassia. Ora, gli astronomi hanno trovato una nana marrone che ha un disco polveroso che lo circonda, proprio come i dischi che circondano le normali stelle giovani. Contiene granuli solidi delle dimensioni di un millimetro e attorno ad altre stelle appena nate, questi dischi di polvere cosmica sono dove si formano i pianeti. Gli astronomi affermano che questa scoperta sorprendente sfida le teorie su come si formano i pianeti rocciosi su scala terrestre e suggerisce che i pianeti rocciosi possano essere ancora più comuni nell'Universo del previsto.
Si pensa che i pianeti rocciosi si formino attraverso la collisione casuale e si uniscano insieme a quelle che sono inizialmente particelle microscopiche nel disco di materiale attorno a una stella. Questi piccoli granelli sono simili alla fuliggine o alla sabbia finissima. Tuttavia, nelle regioni esterne attorno a una nana marrone, gli astronomi si aspettavano che i grani non potessero crescere perché i dischi erano troppo radi e le particelle si sarebbero mosse troppo velocemente per aderire dopo lo scontro. Inoltre, le teorie prevalenti affermano che i grani che riescono a formarsi dovrebbero spostarsi rapidamente verso la nana marrone centrale, scomparendo dalle parti esterne del disco dove potrebbero essere rilevati.
"Siamo rimasti completamente sorpresi di trovare grani di dimensioni millimetriche in questo piccolo disco sottile", ha dichiarato Luca Ricci del California Institute of Technology, USA, che ha guidato un team di astronomi con sede negli Stati Uniti, in Europa e in Cile. "I grani solidi di quelle dimensioni non dovrebbero potersi formare nelle fredde regioni esterne di un disco attorno a una nana marrone, ma sembra che lo facciano. Non possiamo essere sicuri che un intero pianeta roccioso possa svilupparsi lì, o lo abbia già fatto, ma stiamo vedendo i primi passi, quindi dovremo cambiare i nostri presupposti sulle condizioni necessarie per la crescita dei solidi ", ha detto .
L'impressione dell'artista del disco di polvere e gas attorno a una nana marrone. Credito: ESO
Ricci e il suo team hanno usato l'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) per le loro osservazioni. Anche se il telescopio non è ancora completamente finito, l'alta risoluzione di ALMA ha permesso al team di individuare il gas monossido di carbonio attorno al nano bruno - la prima volta che un gas molecolare freddo è stato rilevato in un tale disco. Questa scoperta, insieme ai grani di dimensioni millimetriche, suggerisce che il disco è molto più simile a quelli attorno alle giovani stelle di quanto precedentemente previsto.
ALMA, situata nel deserto cileno d'alta quota, è una raccolta di antenne a forma di piatto di alta precisione che lavorano insieme come un unico telescopio per osservare l'Universo in lunghezze d'onda millimetriche, consentendo osservazioni di dettagli e sensibilità estremi. La costruzione di ALMA dovrebbe concludersi nel 2013, ma gli astronomi hanno iniziato ad osservare con una serie parziale di piatti ALMA nel 2011.
Gli astronomi hanno indicato ALMA sul giovane nano marrone ISO-Oph 102, noto anche come Rho-Oph 102, nella regione di formazione stellare di Rho Ophiuchi nella costellazione di Ofiuco. La nana marrone ha circa 60 volte la massa di Giove ma solo 0,06 volte quella del Sole, e quindi ha una massa troppo piccola per accendere le reazioni termonucleari con cui brillano le stelle ordinarie. Tuttavia, emette calore rilasciato dalla sua lenta contrazione gravitazionale e brilla debolmente con un colore rossastro.
Gli astronomi sono stati in grado di determinare i grani nel disco di dimensioni pari o superiori a un millimetro.
"ALMA è un nuovo potente strumento per risolvere i misteri della formazione del sistema planetario", ha affermato Leonardo Testi dell'ESO, un membro del gruppo di ricerca. “Provare questo con i telescopi della generazione precedente avrebbe richiesto quasi un mese di osservazione - impossibilmente lungo nella pratica. Ma, usando solo un quarto del complemento finale di antenne di ALMA, siamo riusciti a farlo in meno di un'ora! " Egli ha detto.
Quando ALMA è completato, il team spera di girare di nuovo il telescopio verso Rho-Oph 102 e altri oggetti simili.
"Presto saremo in grado di rilevare non solo la presenza di piccole particelle nei dischi", ha detto Ricci, "ma di mappare il modo in cui si diffondono attraverso il disco circumstellare e come interagiscono con il gas che abbiamo anche rilevato nel disco . Questo ci aiuterà a capire meglio come nascono i pianeti. "
Fonte: ESO
