A volte, i reperti stellari più strani si trovano proprio nel nostro vicinato cosmico. Di recente gli astronomi hanno fatto una scoperta interessante mettendo alla prova una nuova serie di telescopi: una coppia eclissante di nane marroni sub-stellari.
Il risultato è 2MASSW J1510478-281817, indicato anche come 2M1510. L'acronimo "2MASS" nella designazione si riferisce al 2-Micron All-Sky Survey. La coppia si trova a 119 anni luce (36,6 parsec) di distanza nella costellazione della Bilancia Bilancia, vicino al suo confine con Lupus il Lupo.
I telescopi di rilievo che hanno fatto la scoperta fanno parte del progetto SPECULOOS (Cerca pianeti abitabili che eclissano le stelle ULtra-COOl), una batteria di quattro telescopi Ritchey-Chrétien del diametro di 1 metro situati nel complesso dell'Osservatorio Paranal in Cile. Un quinto telescopio di contropartita di nome Artemis situato nelle Isole Canarie fa parte del sondaggio SPECULOOS North.
I due nani marroni orbitano l'uno verso l'altro una volta ogni 21 giorni, con 2M1510Aa leggermente più massiccio dei due a 40 masse di Giove, contro il suo compagno 2M1510Ab, a 39,3 masse di Giove più snelle. Entrambi sono nani marroni di tipo M e orbitano attorno a un baricentro reciproco a soli 0,063 UA (5,9 milioni di miglia o 9,5 milioni di chilometri) di distanza.
Un terzo nano marrone ammiccante designato 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B) fa parte del complesso sistema. Questo terzo oggetto orbita a 250 Unità astronomiche (AU) dalla coppia primaria. È finita molto spesso la distanza media dal Sole a Plutone.
"Il programma SPECULOOS è alla ricerca di esopianeti in transito con stelle di massa molto basse e nani marroni, e una coppia di nani marroni uno accanto all'altro nel cielo sembrava un buon bersaglio", afferma Adam Burgasser di UC San Diego, autore del studia. "Siamo rimasti sorpresi nello scoprire che erano davvero tre nani marroni!"
La scoperta è stata riportata nel recente diario di Natura: astronomia. Per verificare il trova. Entrambi sono equipaggiati per misurare le velocità nell'infrarosso, la banda in cui il picco dei nani bruni. L'evento di eclissi osservato è durato circa 90 minuti.
"Fa parte (2M1510) dell'elenco target SPECULOOS che contiene tutti i nani ultracool la cui distanza è inferiore a 40 parsec misurata dal satellite Gaia e il cui raggio è inferiore a 0,15 raggi solari", afferma Michaël Gillon (Università di Liegi, Belgio) . "Con SPECULOOS, dovremmo rilevare diversi sistemi simili nei prossimi anni, inclusi nuovi pianeti di dimensioni terrestri potenzialmente abitabili adatti alla caratterizzazione atmosferica dettagliata con James Webb."
Le nane brune occupano la zona tra le stelle a pieno titolo a 80 volte la massa di Giove (7,7% la massa del Sole) e 13 masse di Giove. La coppia 2M1510 sono entrambi nani marroni di tipo M, che occupano uno spazio proprio al centro di questa gamma di massa. Sebbene i nani marroni non siano abbastanza massicci da sostenere la fusione a tutti gli effetti attraverso la catena protone-protone come stelle nane rosse, possono ancora lentamente sobbollire usando una fusione di deuterio di basso grado sui loro nuclei. La temperatura superficiale media per un nano M è di 2.600 Kelvin (2.300 gradi Celsius).
Sebbene i nani marroni siano deboli bersagli, sono probabilmente anche uno dei più comuni oggetti nell'Universo.
La scoperta rappresenta solo la seconda coppia nana marrone eclissante conosciuta. La prima è la coppia risolta 2MASS J05352184-0546085AB nell'OrionNebula, una coppia relativamente giovane di circa un milione di anni.
Un'altra intrigante coppia di nani marroni è stata trovata nel 2003 in orbita attorno alla stella della sequenza principale Epsilon Indi.
Il sondaggio SPECULOOS si specializzerà nel prendere di mira pianeti extrasolari nelle zone abitabili di fredde stelle nane. Una di queste stelle nane che ospitava esopianeti di nome TRAPPIST-1 ha fatto irruzione nelle notizie nel 2015 e tali "mini-sistemi solari" potrebbero essere comuni nel cosmo.
"2M1510 è stato osservato come parte del programma di commissioning di SPECULOOS", afferma Burgasser. “Ora i telescopi sono attivi e funzionanti e il team sta monitorando diverse stelle a bassa massa e nane brune per cercare esopianeti in transito. Stiamo anche seguendo (su) alcuni dei sistemi di esopianeti candidati scoperti dalla missione TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Ogni volta che siamo in grado di guardare l'Universo in un modo nuovo, spesso scopriamo qualcosa di eccitante o imprevisto. "
2M1510 è anche membro del gruppo di stelle Argus Moving. Questo gruppo di 45 milioni di anni di stelle relativamente giovani è stato scoperto nel 2018. L'appartenenza a un'associazione stellare o a un gruppo in movimento è tradita da stelle che condividono un movimento proprio comune attraverso il cielo. Le Iadi nella costellazione del Toro sono una famosa associazione stellare nelle vicinanze, così come lo è il Gruppo commovente principale dell'Orsa, che contiene la maggior parte delle stelle nell'asterismo di Big Dipper.
La scoperta è importante perché non solo l'appartenenza alla coppia nana marrone come parte dell'Argus Moving Group fissa l'età della coppia, ma la loro associazione fisica, insieme al fatto che si eclissano reciprocamente lungo il nostro campo visivo, consente gli astronomi per caratterizzare ulteriormente i due in termini di massa. Le nane marroni sub-stellari come la coppia 2M1510 sono ritenute molto simili ai massicci esopianeti.
Questa scoperta intrigante consente ai ricercatori non solo di caratterizzare i grandi pianeti extrasolari, ma di mettere alla prova i modelli di come le nane brune si evolvono e si raffreddano.
"Le nostre misurazioni ci dicono che la massa, il raggio e l'età sono spiegati molto bene da modelli le cui basi hanno 30 anni", afferma Amaury Triaud dell'Università di Birmingham, autore principale dello studio. “Questo è straordinario. Ci dice anche che la luminosità delle nane marroni è leggermente diversa rispetto ai modelli. Quindi ora sappiamo che i modelli sono molto buoni, ma che dobbiamo ancora migliorarli. "
Sarebbe curioso vedere una coppia simile da vicino: nessun analogo per una nana marrone esiste nel nostro sistema solare. Sarà interessante vedere quali altre scoperte usciranno dal sondaggio SPECULOOS nel prossimo futuro.
- Credito immagine principale: Roberto Molar Candanosa e Sergio Dieterich, Carnegie Institution for Science.
