L'impressione di un artista del disco di polvere attorno al nano bianco GD 362. Immagine di credito: Gemelli Clicca per ingrandire
Gli astronomi hanno intravisto detriti polverosi attorno a una stella essenzialmente morta dove gravità e radiazioni avrebbero dovuto rimuovere da tempo qualche segno di polvere? una scoperta che potrebbe fornire spunti sulla fine del nostro sistema solare tra diversi miliardi di anni.
I risultati si basano su osservazioni a infrarossi medi fatte con il Gemelli 8 metri Frederick C. Gillett Telescope (Gemini North) sul Mauna Kea delle Hawaii. Le osservazioni Gemelli rivelano un'abbondanza sorprendentemente alta di polvere in orbita attorno a un'antica brace stellare di nome GD 362.
"Questo non è facile da spiegare", ha affermato Eric Becklin, astronomo dell'UCLA e investigatore principale delle osservazioni Gemelli. “La nostra ipotesi migliore è che qualcosa di simile a un asteroide o forse persino a un pianeta attorno a questa stella morta da tempo viene macinato e polverizzato per nutrire la stella con polvere. Il parallelo con l'eventuale fine del nostro sistema solare è agghiacciante. "
"Ora abbiamo una finestra sul futuro del nostro sistema planetario", ha affermato Benjamin Zuckerman, professore di fisica e astronomia dell'UCLA, membro dell'Astrobiology Institute della NASA e coautore del documento basato su Gemini. "Forse per la prima volta, possiamo intravedere come i sistemi planetari come il nostro potrebbero comportarsi tra miliardi di anni."
"Il motivo per cui questo è così interessante è che questo particolare nano bianco ha di gran lunga la maggior parte dei metalli nella sua atmosfera di qualsiasi nano bianco noto", ha aggiunto Zuckerman. “Questa nana bianca è ricca di calcio, magnesio e ferro come il nostro sole, e non ti aspetteresti nessuno di questi elementi più pesanti. Questa è una sorpresa completa. Mentre abbiamo fatto un progresso sostanziale, rimangono dei misteri significativi. "
Il team di ricerca comprende scienziati dell'UCLA, Carnegie Institution e Gemini Observatory. I risultati sono previsti per la pubblicazione in un prossimo numero dell'Astrophysical Journal. I risultati saranno pubblicati in concomitanza con osservazioni complementari nel vicino infrarosso fatte da un team dell'Università del Texas guidato da Mukremin Kilic presso la NASA Infrared Telescope Facility, sempre su Mauna Kea.
"Abbiamo confermato senza alcun dubbio che la polvere non dorme mai!" cita Inseok Song dell'Osservatorio sui Gemelli, coautore del documento. "Questa polvere dovrebbe esistere solo per centinaia di anni prima di essere trascinata nella stella dalla gravità e vaporizzata dalle alte temperature nell'atmosfera della stella. Qualcosa sta mantenendo questa stella ben fornita di polvere per consentirci di rilevarla così a lungo dopo la morte della stella ".
"Ci sono solo alcuni preziosi scenari che possono spiegare così tanta polvere attorno a una stella antica come questa", ha detto il professore di fisica e astronomia dell'UCLA Michael Jura, che ha guidato gli sforzi per modellare l'ambiente polveroso attorno alla stella. "Stimiamo che GD 362 si raffreddi ormai da cinque miliardi di anni da quando sono iniziati i colpi di morte della stella e in quel momento qualsiasi polvere avrebbe dovuto essere completamente eliminata".
Jura paragona il disco ai familiari anelli di Saturno e pensa che la polvere attorno a GD 362 potrebbe essere la conseguenza della relativamente recente distruzione gravitazionale di un grande "corpo genitore" che si è avvicinato troppo alla stella morta.
GD 362 è una stella nana bianca. Rappresenta lo stato finale dell'evoluzione stellare per stelle come il sole e stelle più massicce come la progenitrice di questa, che aveva una massa originale circa sette volte quella del sole. Dopo aver subito reazioni nucleari per milioni di anni, il nucleo di GD 362 ha esaurito il carburante e non ha più potuto creare abbastanza calore per controbilanciare la spinta interiore della gravità. Dopo un breve periodo di instabilità e perdita di massa, la stella è crollata in un cadavere rovente. I resti si stanno raffreddando lentamente per molti miliardi di anni mentre la brace morente fa il suo lento viaggio nell'oblio.
Sulla base della sua velocità di raffreddamento, gli astronomi stimano che siano trascorsi dai due ai cinque miliardi di anni dalla morte di GD 362.
"Questo lungo periodo spiegherebbe perché non vi è alcun segno di un guscio di gas incandescente noto come una nebulosa planetaria dall'espulsione del materiale quando la stella morì", ha detto il membro del team e l'astronomo Gemini Jay Farihi.
Durante il suo declino termonucleare, GD 362 ha attraversato un lungo periodo di perdita di massa, passando da una massa di circa sette volte quella del sole ad un'ombra più piccola di una massa solare del suo precedente sé.
Sebbene circa un quarto di tutte le nane bianche contengano elementi più creativi dell'idrogeno nelle loro atmosfere, solo un altro nano bianco contiene polvere. L'altro nano bianco polveroso, designato G29-38, ha una densità di polvere circa 100 volte inferiore a GD 362.
Le osservazioni Gemelli sono state fatte con lo spettrografo a medio infrarosso MICHELLE sul telescopio Gemini Nord a Mauna Kea, nelle Hawaii.
"Questi dati sono fenomenali", ha affermato Alycia Weinberger della Carnegie Institution. “Osservare questa stella è stato un brivido! Siamo riusciti a trovare i resti di un sistema planetario attorno a questa stella solo a causa della straordinaria sensibilità dei Gemelli nell'infrarosso medio. Di solito hai bisogno di un veicolo spaziale per farlo bene. "
Le osservazioni Gemini sull'infrarosso medio erano uniche nella loro capacità di confermare le proprietà della polvere responsabile dell '"eccesso di infrarossi" intorno a GD 362. Le osservazioni complementari sull'infrarosso vicino del Telescopio a infrarossi e il documento del team dell'Università del Texas fornivano vincoli l'ambiente attorno alla stella.
L'astronomo e co-autore dell'Università del Texas Ted von Hippel descrive come le osservazioni dell'IRTF (Infrared Telescope Facility) completino i risultati dei Gemelli: “Lo spettro IRTF esclude la possibilità che questa stella possa essere una nana bruna come fonte dell'eccesso di infrarossi ", Ha detto von Hippel. "La combinazione dei due set di dati fornisce un caso convincente per un disco antipolvere attorno a GD 362."
Fonte originale: comunicato stampa UCLA
