Gli astronomi hanno annunciato il 10 gennaio di avere un vantaggio nel caso dei dischi mancanti. Il rapporto è stato presentato da uno studente laureato dell'UCLA e da un dottorato di ricerca. candidato Peter Plavchan; il suo consigliere, Michael Jura; e Sarah Lipscy, ora a Ball Aerospace, all'incontro dell'American Astronomical Society a San Diego. Questo indizio potrebbe spiegare la mancanza di prove di nani rossi che formano sistemi planetari.
La prova
I nani rossi (o M Nani) sono stelle come il nostro Sole sotto molti aspetti ma più piccoli, meno massicci e più deboli. Circa il 70 percento di tutte le stelle della nostra galassia sono nane rosse.
"Vorremmo capire se queste stelle formano pianeti, come fanno le altre stelle nella nostra galassia", ha detto Plavchan, che guida questa indagine di ricerca.
Circa la metà di tutte le stelle appena nate è nota per possedere i materiali per costruire pianeti. Quando nascono le stelle, i materiali rimanenti formano ciò che gli astronomi chiamano disco primordiale che circonda la stella. Da questo disco primordiale, composto da gas e piccoli granelli di materiale solido che gli astronomi chiamano "polvere", i pianeti possono iniziare a crescere. Man mano che questi "planetesimi" crescono accumulando materiale vicino nel disco primordiale, si scontrano anche tra loro. Queste collisioni sono frequenti e violente, producendo più polvere formando un nuovo disco di detriti dopo che la stella ha circa 5-10 milioni di anni. Nel nostro sistema solare, vediamo prove ovunque di queste violente collisioni avvenute più di 4 miliardi di anni fa? come i crateri sulla luna.
Il disco di detriti di "polvere" rimasto da queste antiche collisioni nel nostro sistema solare si è dissipato da tempo. Gli astronomi, tuttavia, hanno scoperto molte giovani stelle nella parte locale della nostra galassia dove questi dischi di detriti sono ancora visibili. Queste stelle sono catturate nell'atto di formare pianeti e sono di grande interesse per gli astronomi che vogliono capire come funziona questo processo. Curiosamente, solo due di queste stelle con dischi di detriti sono risultate nane rosse: AU Microscopium (AU Mic) e GJ 182, situate rispettivamente a 32,4 anni luce e circa 85 anni luce dalla Terra.
Nonostante i nani rossi detengano una solida maggioranza tra i diversi tipi di stelle nella nostra galassia, solo due sono stati trovati con prove di dischi di detriti. Se la metà di tutti i nani rossi ha iniziato con il materiale per formare i pianeti, cosa è successo a tutti gli altri? Dove sono finiti il materiale e la polvere che circonda queste stelle? Fattori come l'età, le dimensioni più piccole e la debolezza dei nani rossi non tengono pienamente conto di questi dischi mancanti.
L'investigazione
Nel dicembre 2002 e nell'aprile 2003, Plavchan, Jura e Lipscy hanno osservato un campione di nove nane rosse vicine con lo spettrometro a lunga lunghezza d'onda, una telecamera a infrarossi sul telescopio da 10 metri presso l'Osservatorio di Keck a Mauna Kea, Hawaii. Queste nove stelle si trovano tutte entro 100 anni luce dalla Terra e si pensava potessero possedere dischi di detriti. Nessuno, tuttavia, ha mostrato alcuna prova della presenza di polvere calda prodotta dalle collisioni dei pianeti in formazione.
Sostenuti dalle precedenti indagini di ricerca che erano emerse anche a mani vuote, i ricercatori hanno considerato ciò che rende le nane rosse diverse dalle altre stelle più grandi e luminose che sono state trovate con i dischi di detriti.
"Dobbiamo considerare come viene rimossa la polvere in questi giovani nani rossi e dove va", ha detto Jura, consigliere di tesi di Plavchan.
In altre giovani stelle più grandi? Tipi A, F e G? la polvere viene rimossa principalmente per trascinamento di Poynting-Robertson, scoppio radiativo e collisioni.
"Questi primi due processi sono semplicemente inefficaci per i nani rossi, quindi deve succedere qualcos'altro per spiegare la scomparsa dei dischi di detriti", ha detto Plavchan.
Sotto la resistenza di Poynting-Robertson, conseguenza di una relatività speciale, la polvere si sposta lentamente verso la stella fino a quando non si riscalda e sublima.
Il nuovo vantaggio nel caso
Plavchan, Jura e Lipscy hanno scoperto che esiste un altro processo simile al trascinamento di Poynting-Robertson che potenzialmente può risolvere il caso dei dischi di detriti nani rossi mancanti: il trascinamento del vento stellare.
Stelle come il nostro Sole e nane rosse possiedono un vento stellare? protoni e altre particelle che sono guidati dai campi magnetici negli strati esterni di una stella a velocità superiori a poche centinaia di miglia al secondo ed espulsi nello spazio. Nel nostro sistema solare, il vento solare è responsabile per modellare la coda delle comete e produrre l'Aurora Boreale sulla Terra.
Questo vento stellare può anche produrre una resistenza sui granelli di polvere che circondano una stella. Gli astronomi conoscono da tempo questa forza di resistenza, ma è meno importante della resistenza di Poynting-Robertson per il nostro Sole. I nani rossi, tuttavia, sperimentano tempeste magnetiche più forti e di conseguenza hanno venti stellari più forti. Inoltre, i dati radiografici mostrano che i venti nani rossi sono ancora più forti quando le stelle sono molto giovani e i pianeti si stanno formando.
"La resistenza del vento stellare può" cancellare "l'evidenza della formazione di pianeti attorno a nane rosse rimuovendo la polvere prodotta dalle collisioni in atto. Senza resistenza del vento stellare, il disco di detriti sarebbe ancora lì e saremmo in grado di vederlo con la tecnologia attuale ", ha detto Plavchan.
Questa ricerca risolve potenzialmente il caso dei dischi mancanti, ma è necessario più lavoro. Gli astronomi sanno poco della forza dei venti stellari attorno a giovani stelle e nane rosse. Mentre ulteriori osservazioni sui nani rossi da parte dello Spitzer Infrared Telescope Facility hanno supportato questa ricerca, questo caso non sarà chiuso fino a quando non saremo in grado di misurare direttamente la forza dei venti stellari attorno ai giovani nani rossi.
Questa ricerca è stata inviata al The Astrophysical Journal per la pubblicazione ed è supportata da finanziamenti della NASA.
Fonte originale: comunicato stampa UCLA
