Grande pianeta o compagno nano marrone? Usando il telescopio spaziale Hubble e l'Osservatorio Gemelli, gli astronomi hanno scoperto un oggetto insolito in orbita attorno a una nana marrone e la sua scoperta potrebbe alimentare un ulteriore dibattito su ciò che costituisce esattamente un pianeta. L'oggetto circonda un vicino nano bruno nella regione di formazione stellare del Toro con un'orbita a circa 3,6 miliardi di chilometri (2,25 miliardi di miglia), più o meno lo stesso di Saturno dal nostro sole. Gli astronomi affermano che ha le dimensioni giuste per un pianeta, ma credono che l'oggetto si sia formato in meno di 1 milione di anni - l'età approssimativa del nano bruno - e molto più veloce del tempo previsto per costruire pianeti secondo le teorie convenzionali.
Kamen Todorov della Penn State University e il suo team hanno condotto un'indagine su 32 giovani nani bruni nella regione del Tauro.
L'oggetto orbita attorno al nano marrone 2M J044144 ed è circa 5-10 volte la massa di Giove. Le nane brune sono oggetti che in genere sono decine di volte la massa di Giove e sono troppo piccole per sostenere la fusione nucleare per brillare come fanno le stelle.
Mentre ci sono state molte discussioni nel contesto del dibattito su Plutone su quanto un oggetto possa essere piccolo e possa ancora essere chiamato un pianeta, questa nuova osservazione affronta la domanda all'altra estremità dello spettro dimensionale: quanto può essere piccolo un oggetto ed essere ancora un nano bruno piuttosto che un pianeta? Questo nuovo compagno rientra nella gamma di masse osservate per i pianeti attorno alle stelle, ma ancora una volta gli astronomi non sono sicuri che si tratti di un pianeta o di una stella nana marrone compagna.
La risposta è fortemente connessa al meccanismo attraverso il quale probabilmente si è formato il compagno.
La nuova versione di Hubble offre questi tre possibili scenari per come potrebbe essersi formato l'oggetto:
La polvere in un disco circumstellare si agglomera lentamente per formare un pianeta roccioso 10 volte più grande della Terra, che quindi accumula un grande involucro gassoso; un grumo di gas nel disco collassa rapidamente per formare un oggetto delle dimensioni di un pianeta gigante gassoso; o, piuttosto che formarsi in un disco, un compagno si forma direttamente dal collasso della vasta nuvola di gas e polvere allo stesso modo di una stella (o nana marrone).
Se l'ultimo scenario è corretto, allora questa scoperta dimostra che i corpi di massa planetaria possono essere fatti attraverso lo stesso meccanismo che costruisce le stelle. Questa è la soluzione probabile perché il compagno è troppo giovane per essersi formato dal primo scenario, che è molto lento. Il secondo meccanismo si verifica rapidamente, ma il disco attorno alla nana marrone centrale probabilmente non conteneva abbastanza materiale per creare un oggetto con una massa di 5-10 masse di Giove.
“L'implicazione più interessante di questo risultato è che mostra che il processo che crea le stelle binarie si estende fino alle masse planetarie. Quindi sembra che la natura sia in grado di fare compagni di massa planetaria attraverso due meccanismi molto diversi ”, ha dichiarato il membro del team Kevin Luhman del Center for Exoplanets and Habitable Worlds presso la Penn State University.
Se il compagno misterioso si è formato attraverso il collasso e la frammentazione delle nuvole, come fanno i sistemi binari stellari, allora non è un pianeta per definizione perché i pianeti si accumulano all'interno dei dischi.
La massa del compagno viene stimata confrontando la sua luminosità con la luminosità prevista da modelli teorici evolutivi per oggetti di varie masse per un'età di 1 milione di anni.
Ulteriori prove a sostegno provengono dalla presenza di un sistema binario molto vicino che contiene una piccola stella rossa e una nana marrone. Luhman pensa che tutti e quattro gli oggetti possano essersi formati nello stesso crollo della nuvola, trasformandolo in realtà in un sistema quadruplo.
"La configurazione ricorda da vicino i sistemi quadrupli di stelle, suggerendo che tutti i suoi componenti si sono formati come stelle", ha detto.
La ricerca del team è stata pubblicata in un prossimo numero di The Astrophysical Journal.
Il lavoro del team: Scoperta di un compagno di massa planetaria a un nano bruno in Toro
Fonte: HubbleSite
