Credito immagine: UofM
I ricercatori dell'Università del Michigan hanno raccolto prove che le stelle nane brune hanno una vita molto simile alle prime fasi attraversate dal nostro Sole quando si è formata per la prima volta. Hanno scoperto che la maggior parte dei nani bruni aveva i dischi a un milione di anni, che è molto simile alle giovani stelle della stessa età. Altre osservazioni hanno mostrato che essi accusano materiale dal disco allo stesso modo delle stelle.
Nei circoli cosmici, le nane brune sono una specie di flop. Troppo grandi per essere considerati veri pianeti, ma non abbastanza grandi da essere stelle, questi corpi celesti fluttuanti sono, infatti, a volte indicati come stelle fallite. Ma si formano davvero come fanno le stelle? Dal collasso delle nuvole di gas? O le loro origini sono completamente diverse? Una serie di pubblicazioni dell'astronomo dell'Università del Michigan Ray Jayawardhana e collaboratori, incluso un articolo nel numero di Science del 16 gennaio, offre prove del fatto che nani bruni e stelle simili al Sole sono nati più o meno allo stesso modo. "Almeno hanno delle fanciulle molto simili, il che può significare che hanno anche origini molto simili", ha detto Jayawardhana, assistente professore di astronomia.
Le stelle si formano in fredde nuvole di gas e polvere nello spazio interstellare. I densi ammassi all'interno di queste nuvole si contraggono sotto la loro stessa gravità, ruotando nel processo e raccogliendo materiale dall'ambiente circostante su un disco. Alla fine, se un protostar in crescita accumula abbastanza massa, il suo nucleo diventa caldo e denso abbastanza da consentire la fusione nucleare e la nuova stella inizia a brillare. Alcuni scienziati hanno suggerito che le nane brune si formano allo stesso modo, ma semplicemente non accumulano abbastanza massa per accendere la fusione dell'idrogeno, e i calcoli mostrano che è almeno teoricamente possibile che oggetti con masse basse come quelle delle nane brune nascano in questo modo.
Ma altri scienziati hanno proposto che le nane marroni siano scariche cacciate da rifiuti stellari. In questo scenario, i nani bruni nascono in più sistemi stellari e competono con i loro fratelli per la materia dalla nuvola natale. In tali sistemi, l'oggetto a crescita più lenta può essere espulso prima che raccolga abbastanza materiale per diventare una stella, suggeriscono le simulazioni al computer.
Un modo per distinguere tra le due possibilità è studiare dischi di polvere e gas attorno a giovani nane brune. Se le nane marroni si formano come fanno le stelle, dovrebbero avere dischi di accrescimento grandi e di lunga durata come quelli che si trovano intorno alle giovani stelle. Ma se sono stati espulsi da più sistemi stellari, i loro dischi dovrebbero essere rasati dalle interazioni gravitazionali che portano all'espulsione.
Jayawardhana e colleghi hanno cercato dischi polverosi attorno a giovani nane brune osservando le loro emissioni infrarosse con il Very Large Telescope (VLT) da 8 metri dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile e il telescopio Keck I da 10 metri alle Hawaii. Poiché le particelle di polvere in un disco assorbono la luce e irradiano nuovamente l'energia alle lunghezze d'onda dell'infrarosso, una nana marrone con un disco emetterà più luce infrarossa di una senza un disco.
"Abbiamo scoperto che la maggior parte dei nani marroni sono circondati da dischi polverosi all'età di circa un milione di anni", ha detto Jayawardhana. "È simile alle giovani stelle della stessa età." Sebbene non sia possibile determinare direttamente le dimensioni dei dischi, la loro presenza intorno ad alcuni nani marroni di appena 10 milioni di anni suggerisce che non sono stati eliminati nella prima infanzia.
Altre osservazioni spettroscopiche, usando i doppi telescopi Magellan da 6,5 metri in Cile (in cui l'Università del Michigan è un'istituzione partner) e il telescopio Keck I, hanno mostrato che le nane brune accedono anche al materiale dei dischi circostanti allo stesso modo delle stelle? ad un ritmo più lento. "Rileviamo segni rivelatori di gas che scorre dal bordo interno del disco sul nano bruno a velocità di oltre cento chilometri al secondo", ha detto Jayawardhana. In un caso intrigante, gli astronomi hanno prove evidenti di materiale che fuoriesce dai poli di una nana marrone. Tali getti sono stati visti in giovani stelle della stessa età, ma fino ad ora in nani bruni. "Se confermata, la presenza di getti rafforzerebbe ulteriormente il caso di infanti notevolmente simili per nani bruni e stelle simili al sole", ha detto Jayawardhana, i cui collaboratori includono Subhanjoy Mohanty (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Gibor Basri (Università della California , Berkeley), David Barrado y Navascues (Laboratorio di astrofisica spaziale e fisica fondamentale a Madrid, Spagna), David Ardila (Università Johns Hopkins), Beate Stelzer (Osservatorio astronomico di Palermo in Italia) e Karl Haisch, Jr. e Diane Paulson (entrambi all'Università del Michigan).
"Non direi che la storia è firmata, sigillata e consegnata", ha detto Jayawardhana, "ma la preponderanza delle prove è molto inclinata nella direzione di queste cose che si formano allo stesso modo delle stelle". E le prove scoperte finora portano a prospettive ancora più allettanti. "Ora che sappiamo che molti giovani nani marroni sono circondati da dischi", ha detto, "non posso fare a meno di chiedermi se in questi dischi possano formarsi comete e asteroidi? Se non piccoli pianeti?".
Questa ricerca è stata supportata principalmente da una sovvenzione della National Science Foundation.
Fonte originale: Comunicato stampa dell'Università del Michigan
