Perché - e come - si formano i nani marroni? Poiché questi disadattati cosmici cadono da qualche parte tra pianeti e stelle in termini di temperatura e massa, gli astronomi non sono ancora stati in grado di determinare come si formano: i loro inizi sono come pianeti o stelle? Ora, lo Spitzer Space Telescope ha trovato quelli che potrebbero essere i due più giovani nani marroni. Mentre gli astronomi stanno ancora cercando di confermare la scoperta di questi cosiddetti "proto brown nani", ha fornito una risposta preliminare su come si formano queste insolite stelle.
I piccoli nani marroni sono stati trovati nei dati di Spitzer raccolti nel 2005. Gli astronomi avevano focalizzato la loro ricerca nella nuvola scura Barnard 213, una regione del complesso Taurus-Auriga ben nota agli astronomi come terreno di caccia di giovani oggetti.
"Abbiamo deciso di fare diversi passi indietro nel processo quando (nani bruni) sono davvero nascosti", ha affermato David Barrado del Centro de Astrobiología di Madrid, in Spagna, autore principale dell'articolo, pubblicato sulla rivista Astronomia e Astrofisica. “Durante questo passaggio avrebbero avuto una busta (opaca), un bozzolo e sarebbero stati più facili da identificare a causa dei loro forti eccessi di infrarossi. Abbiamo usato questa proprietà per identificarli. È qui che Spitzer svolge un ruolo importante perché Spitzer può dare un'occhiata all'interno di queste nuvole. Senza di essa ciò non sarebbe stato possibile. "
Barrado ha detto che i risultati potrebbero potenzialmente risolvere il mistero se le nane brune si formino più come stelle o pianeti. I risultati del team? I nani marroni si formano come stelle a bassa massa.
I nani bruni sono più freddi e più leggeri delle stelle e più massicci (e normalmente più caldi) dei pianeti. Sono nati dalle stesse nuvole dense e polverose che generano stelle e pianeti. Ma mentre possono condividere lo stesso vivaio galattico, le nane brune sono spesso chiamate stelle "fallite" perché mancano della massa dei loro fratelli stellari più caldi e luminosi. Senza quella massa, il gas nel loro nucleo non diventa abbastanza caldo da innescare la fusione nucleare che brucia l'idrogeno - il componente principale di queste nuvole molecolari - in elio. Incapaci di accendersi come stelle, le nane marroni finiscono per diventare oggetti più freschi e meno luminosi che sono più difficili da rilevare - una sfida che è stata superata in questo caso dalla visione a infrarossi sensibile al calore di Spitzer.
Anche i giovani nani bruni si evolvono rapidamente, rendendo difficile catturarli quando sono nati per la prima volta. Il primo nano bruno è stato scoperto nel 1995 e, sebbene ne siano state trovate centinaia da allora, gli astronomi non erano stati in grado di trovarli inequivocabilmente nelle loro prime fasi di formazione fino ad ora.
La telecamera a infrarossi a lunghezza d'onda più lunga di Spitzer è penetrata nella polverosa nuvola natale per osservare STB213 J041757. I dati, confermati con l'imaging a infrarossi vicini dell'Osservatorio Calar Alto in Spagna, hanno rivelato non uno ma due di quelli che potrebbero rivelarsi i nani marroni più deboli e più freddi mai osservati.
I gemelli sono stati osservati da tutto il mondo e le loro proprietà sono state misurate e analizzate utilizzando una serie di potenti strumenti astronomici. Una delle fermate degli astronomi era l'Osservatorio submillimetrico Caltech alle Hawaii, che ha catturato la presenza dell'involucro attorno ai giovani oggetti. Queste informazioni, insieme a ciò che avevano da Spitzer, consentirono agli astronomi di costruire una distribuzione spettrale di energia - un diagramma che mostra la quantità di energia che viene emessa dagli oggetti in ciascuna lunghezza d'onda.
Dalle Hawaii, gli astronomi hanno fatto ulteriori soste negli osservatori in Spagna (Osservatorio di Calar Alto), Cile (telescopi molto grandi) e New Mexico (matrice molto grande). Hanno anche estratto dati decennali dagli archivi del Data Center astronomico canadese che hanno permesso loro di misurare comparativamente il modo in cui i due oggetti si muovevano nel cielo. Dopo più di un anno di osservazioni, trassero le loro conclusioni.
"Siamo stati in grado di stimare che questi due oggetti siano i più deboli e i più belli scoperti finora", ha detto Barrado. Questa teoria è rafforzata perché il cambiamento di luminosità degli oggetti a varie lunghezze d'onda corrisponde a quello di altre stelle molto giovani e di bassa massa.
Mentre ulteriori studi confermeranno se questi due oggetti celesti sono in realtà nani proto-marroni, sono finora i migliori candidati, Barrado ha detto. Ha detto che il viaggio verso la loro scoperta, sebbene difficile, è stato divertente. “È una storia che si sta svolgendo pezzo per pezzo. A volte la natura impiega il suo tempo a rinunciare ai suoi segreti. "
Didascalia immagine di piombo: questa immagine mostra due giovani nane marroni, oggetti che cadono da qualche parte tra pianeti e stelle in termini di temperatura e massa. Credito immagine: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Obsv.
Fonte: JPL
