I pianeti morti intorno ai nani bianchi potrebbero emettere onde radio che possiamo rilevare, inviando segnali per miliardi di anni

Quando una stella raggiunge la fine del suo ciclo di vita, esploderà dai suoi strati esterni in un'esplosione infuocata conosciuta come una supernova. Per quanto riguarda le stelle meno massicce, una nana bianca è ciò che verrà lasciato alle spalle. Allo stesso modo, tutti i pianeti che una volta orbitavano attorno alla stella avranno anche i loro strati esterni spazzati via dallo scoppio violento, lasciandosi dietro i nuclei.

Per decenni, gli scienziati sono stati in grado di rilevare questi resti planetari cercando le onde radio che si generano attraverso le loro interazioni con il campo magnetico della nana bianca. Secondo una nuova ricerca di una coppia di ricercatori, questi nuclei planetari "radio-rumorosi" continueranno a trasmettere segnali radio fino a un miliardo di anni dopo la morte delle loro stelle, rendendoli rilevabili dalla Terra.

La ricerca è stata condotta dal Dr. Dimitri Veras del Center for Exoplanets and Habitability presso l'Università di Warwick e dal Prof. Alexander Wolszczan, il famoso cacciatore di esopianeti del Center for Exoplanets and Habitable Worlds della Pennsylvania State University. Lo studio che dettaglia i loro risultati è stato recentemente pubblicato nel Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.

Questo metodo di rilevazione degli esopianeti è in realtà piuttosto consolidato. In effetti, fu usato dallo stesso Dr. Wolszcan nel 1990 per rilevare il primo esopianeta confermato attorno a una pulsar. Ciò è possibile a causa del modo in cui il potente campo magnetico di una nana bianca interagirà con le costituzioni metalliche di un nucleo planetario in orbita.

Questo fa sì che il nucleo funga da conduttore, il che può portare alla formazione di un circuito induttore unipolare. Le radiazioni da questo circuito vengono emesse come onde radio che possono essere rilevate dai radiotelescopi sulla Terra. Tuttavia, Veras e Wolszcan hanno cercato di scoprire per quanto tempo questi nuclei possono sopravvivere dopo essere stati spogliati dei loro strati esterni (e quindi, per quanto tempo possono ancora essere rilevati).

In parole povere, i nuclei planetari in orbita attorno a una stella nana bianca saranno inevitabilmente trascinati verso l'interno a causa dell'influenza dei campi elettrici e magnetici della nana bianca (un fenomeno noto come deriva di Lorenz). Una volta che si avvicinano abbastanza, i resti planetari saranno fatti a pezzi dalla potente gravità della nana bianca e consumati - a quel punto, non saranno più rilevabili.

Nei modelli precedenti, gli astronomi calcolavano la sopravvivenza dei nuclei planetari in base al tempo impiegato dai nuclei per spostarsi verso l'interno. Tuttavia, Veras e Wolszcan hanno anche incorporato l'influenza delle maree gravitazionali nel loro modello, che può rappresentare una forza uguale o dominante.

Hanno quindi condotto simulazioni utilizzando l'intera gamma di intensità osservabili del campo magnetico nano bianco e le loro potenziali conduttività elettriche atmosferiche. Alla fine, loro modellismo ha rivelato che in molti casi i nuclei planetari potrebbero sopravvivere per oltre 100 milioni di anni e fino a un miliardo di anni. Come ha spiegato il dottor Veras:

"Esiste un punto debole per rilevare questi nuclei planetari: un nucleo troppo vicino al nano bianco sarebbe distrutto dalle forze di marea e un nucleo troppo lontano non sarebbe rilevabile. Inoltre, se il campo magnetico è troppo forte, spingerebbe il nucleo nella nana bianca, distruggendolo. Quindi, dovremmo cercare solo pianeti attorno a quelle nane bianche con campi magnetici più deboli a una separazione tra circa 3 raggi solari e la distanza Mercurio-Sole. "

“Nessuno ha mai trovato solo il nucleo nudo di un grande pianeta prima, né un grande pianeta solo attraverso il monitoraggio delle firme magnetiche, né un grande pianeta attorno a una nana bianca. Pertanto, una scoperta qui rappresenterebbe i "primi" in tre diversi sensi per i sistemi planetari ".

La coppia spera di usare i propri risultati per informare le future ricerche di nuclei planetari attorno a nane bianche. "Utilizzeremo i risultati di questo lavoro come linee guida per la progettazione di ricerche radio per nuclei planetari attorno a nane bianche", ha affermato il prof. Wolszczan. "Date le prove esistenti per la presenza di detriti planetari intorno a molti di essi, riteniamo che le nostre possibilità di scoperte entusiasmanti siano abbastanza buone."

Sperano di condurre queste osservazioni usando i radiotelescopi come l'Osservatorio di Arecibo a Puerto Rico e il Green Bank Telescope nella Virginia occidentale. Questi strumenti avanzati permetteranno loro di osservare nane bianche nelle stesse parti dello spettro elettromagnetico che hanno permesso la scoperta rivoluzionaria fatta dal Prof. Wolszczan e dai suoi colleghi nel 1990.

“Una scoperta aiuterebbe anche a rivelare la storia di questa stella sistemi, perché per un nucleo aver raggiunto quel livello sarebbe stato violentemente spogliato della sua atmosfera e del mantello a un certo punto e poi gettato verso la nana bianca ", ha aggiunto il dott. Veras. "Un simile nucleo potrebbe anche fornire uno sguardo al nostro futuro lontano e al modo in cui il sistema solare alla fine si evolverà."

Miliardi di anni da oggi, dopo che il nostro Sole diventa supernova e i pianeti nel Sistema Solare interno sono sfere di metallo bruciate, è in qualche modo incoraggiante sapere che civiltà extra-terrestri (o forse i nostri discendenti) saranno ancora in grado di studiare ciò che resta della Terra.