Da qualche parte nella galassia, una stella nana bianca iniziò improvvisamente a brillare intensamente. E ora capiamo il violento cataclisma che lo ha causato: il campo gravitazionale della stella ha fatto a pezzi l'asteroide, spargendo i suoi pezzi metallici in un alone brillante attorno alla stella.
Non esiste un video telescopico di un asteroide che si frantuma nello spazio. Ma ecco cosa sappiamo: c'è una stella nana bianca nella nostra galassia che, per anni, ha emesso una quantità consistente di luce a infrarossi medi (MIR). Poi, nel 2018, queste emissioni sono cambiate. Nel corso di sei mesi, la luce delle stelle da quel punto nello spazio è diventata circa il 10% più intensa nello spettro MIR - e quel punto sta ancora diventando più luminoso. I ricercatori pensano che ciò sia dovuto a una nuvola di polvere metallica appena formata tra la Terra e la stella, probabilmente a causa della recente rottura dell'asteroide.
Per un estraneo, può sembrare controintuitivo che una nuvola di polvere renda più luminosa una stella. Ma Tinggui Wang, un astronomo dell'Università della Scienza e della Tecnologia cinese e autore principale di un documento che descrive l'evento, ha detto che l'illuminazione ha senso se si pensa a come interagiscono la stella e la nuvola.
"Quando i detriti sono sulla nostra linea di vista verso la stella, la stella si oscurerebbe", ha detto a Live Science. "Tuttavia, i detriti coprono solo una piccola parte del cielo, quindi la possibilità di trovarsi sulla linea di vista è piccola."
Tuttavia, sebbene i singoli pezzi di detriti siano piccoli e ciascuno copra solo una piccola macchia di cielo, l'intera nuvola è grande, molto più grande della stella. In condizioni normali, solo i fotoni che volano fuori dalla stella direttamente sulla Terra raggiungono i telescopi umani. Ma il cloud lo cambia. I raggi di luce rivolti in ogni direzione colpiscono la nuvola di detriti, riscaldandola e facendo emettere luce MIR a frammenti di asteroidi. Anche quella luce raggiunge la Terra, anche se i fasci di luce che la causavano normalmente non avrebbero avuto. Il risultato è una più grande regione luminosa del cielo che i nostri telescopi registrano come un picco di luce, ha detto Wang.
Immagina una debole torcia in lontananza in una notte limpida. Se è puntato verso di te, potresti notarlo come un sottile punto di luce. Ma se accendi la torcia attraverso il vapore fluttuante di una macchina per la nebbia, c'è un oggetto molto più grande e luminoso per attirare la tua attenzione, anche se la potenza della sorgente luminosa rimane la stessa.
Gli astronomi hanno visto nuvole di detriti come questa prima nello spazio, ha affermato Malena Rice, esperta di astronomia dei dischi di detriti attorno a stelle lontane e studentessa di dottorato nel Dipartimento di Astronomia dell'Università di Yale. E hanno visto prove di oggetti non sferici, probabilmente asteroidi che orbitano attorno al nostro sistema solare - forse un altro nano bianco. Ma questa potrebbe essere la prima volta che gli astronomi hanno individuato un asteroide che si disintegra in una nuvola di detriti attorno a una stella.
"Questo processo è stato teorizzato per oltre un decennio", ha detto Rice, che non era coinvolto nella ricerca. "Ma non abbiamo mai avuto la possibilità di studiare l'intero processo di interruzione in azione fino ad ora."
Quindi, cosa avrebbe potuto fare a pezzi l'asteroide? Wang e i suoi colleghi hanno concluso che era probabilmente un effetto gravitazionale chiamato interruzione delle maree.
"Una nana bianca è una stella molto compatta", ha detto Wang. "In quanto tale, vicino alla stella, il gradiente del campo gravitazionale può essere molto grande", il che significa che la gravità può cambiare bruscamente in un breve spazio.
Immagina di fluttuare nello spazio, in orbita attorno a una stella con i piedi rivolti verso di essa. La gravità sui tuoi piedi sarebbe maggiore della gravità sulle tue spalle. Se ti trovi sulla Terra in questo momento, stai sperimentando lo stesso effetto, sebbene la differenza - il gradiente - sia così minima che non te ne accorgi.
Nei ripidi campi gravitazionali vicino alle nane bianche, ha detto Wang, i gradienti possono diventare così intensi da sopraffare le forze che tengono insieme un oggetto. I grandi asteroidi sono incollati insieme alla loro stessa gravità, ma quella gravità non è così forte come i gradienti vicini alle nane bianche. Quando gli asteroidi passano attraverso quelle regioni di marea, gli astronomi credono, si frantumano, spalancando lo spazio come una nuvola.
Ciò è legato al motivo per cui alcuni pianeti sono circondati da anelli di polvere e non solo da lune, ha detto Rice. Le forze di marea più deboli dei grandi pianeti possono impedire alla materia nei loro anelli di aggregarsi in sfere.
Gli astronomi sono certi che i detriti non provengano da una cometa in questo caso, ha detto Wang, perché le comete si muovono così velocemente che i detriti lascerebbero rapidamente l'immediato e caldo quartiere attorno alla stella e si raffredderebbero. È possibile che un pianeta roccioso sia esploso, ha detto, ma i ricercatori ritengono che un oggetto più piccolo, di dimensioni asteroidi sia più probabile. (La distinzione precisa tra un grande asteroide e un piccolo pianeta può essere un po 'vaga. Ma quando si tratta di altri sistemi stellari gli astronomi di solito usano "exoasteroid" per riferirsi a oggetti di metallo e roccia frastagliati e più piccoli ed "esopianeta" per riferirsi a oggetti abbastanza grande che la loro gravità li ha formati in sfere.
In questo momento, la nuvola di detriti sta ancora circondando la stella, che si chiama WD 0145 + 234. Col passare del tempo, tuttavia, è probabile che quella nuvola cada sulla superficie stellare, ha detto Wang. Quei detriti in aumento, fatti di metallo e forse di gas caldo, potrebbero spiegare quanti nani bianchi finiscono con la prova di un significativo inquinamento di metallo alla loro luce stellare.
