Astronomia senza telescopio - Anche i nani marroni sono magnetici

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Provo una certa empatia per i nani bruni. Voglio dire OK, possono solo (soffocare le risate) bruciare il deuterio, ma quello è qualcosa, non è vero?

È stato suggerito che un modo intelligente per trovare più nane brune sia nello spettro radio. Una nana marrone con un forte campo magnetico e un minimo di vento stellare dovrebbe produrre un maser ciclotrone elettronico. In parole povere (qualcosa su cui puoi sempre fare affidamento da questo scrittore), gli elettroni catturati in un campo magnetico vengono spinti energicamente in un cerchio stretto, stimolando l'emissione di microonde in un particolare piano dalle regioni polari della stella. Quindi ottieni un maser, essenzialmente la versione a microonde di un laser, che sarebbe visibile sulla Terra - se ne fossimo in linea di vista.

Mentre l'effetto maser può probabilmente essere debolmente generato da nane marroni isolate, è più probabile che ne rileveremo uno in associazione binaria con una stella meno sfidata in grado che è in grado di generare un vento stellare più vigoroso per interagire con il campo magnetico della nana marrone.

Questo effetto maser viene anche proposto per offrire un modo intelligente di trovare esopianeti. Un esopianeta potrebbe facilmente eclissare la sua stella ospite nello spettro radio se il suo campo magnetico è abbastanza potente.

Finora, le ricerche di emissioni radio confermate da nani marroni o corpi in orbita attorno ad altre stelle non hanno avuto successo, ma ciò potrebbe diventare realizzabile nel prossimo futuro con la risoluzione in costante crescita dell'array europeo di frequenza LOw (LOFAR), che sarà il migliore tale strumento fino a quando non verrà costruita la Square Kilometer Array (SKA), che non vedrà la prima luce almeno prima del 2017.

Ma anche se non riusciamo ancora a vedere nani marroni ed esopianeti alla radio, possiamo iniziare a sviluppare profili di probabili candidati. Christensen e altri hanno derivato una relazione di ridimensionamento magnetico per oggetti celesti su piccola scala, che fornisce previsioni che si adattano bene alle osservazioni dei pianeti del sistema solare e delle stelle di sequenza principale a bassa massa nelle classi spettrali K e M (ricordando il mantra della classe spettrale Gli astronomi del vecchio cortile si sentono bene conoscendo la mnemonica).

Usando il modello di Christensen, si pensa che le nane brune di circa 70 masse di Giove possano avere campi magnetici nell'ordine di diversi chilo-Gauss nei loro primi cento milioni di anni di vita, mentre bruciano il deuterio e girano velocemente. Tuttavia, con l'avanzare dell'età, è probabile che il loro campo magnetico si indebolisca quando diminuisce la combustione del deuterio e la velocità di centrifuga.

Le nane brune con il declino del deuterio che brucia (a causa dell'età o della minore massa iniziale) possono avere campi magnetici simili agli esopianeti giganti, ovunque da 100 Gauss fino a 1 chilo-Gauss. Intendiamoci, è solo per i giovani esopianeti: anche i campi magnetici degli esopianeti si evolvono nel tempo, in modo che la loro intensità del campo magnetico possa diminuire di un fattore di oltre 10 miliardi di anni.

In ogni caso, Reiners e Christensen stimano che la luce radio proveniente da esopianeti noti entro 65 anni luce emetterà a lunghezze d'onda che possono farcela attraverso la ionosfera terrestre, quindi con le giuste apparecchiature a terra (ovvero un LOFAR completato o uno SKA) dovremmo essere in grado di avvistare in abbondanza nani marroni ed esopianeti.

Ulteriori letture: Reiners, A. e Christensen, U.R. (2010) Uno scenario di evoluzione del campo magnetico per nani bruni e pianeti giganti.

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