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Nuovi esopianeti rivelano indizi sulle nane brune

Non sono stelle, ma nemmeno pianeti, hanno una massa tale che non le identifica con nessuno dei due astri, sono le nane brune.

Le stelle, come i pianeti gassosi, sono composte principalmente da elio e idrogeno, e ciò che le contraddistingue è la massa. Questa, essendo maggiore nelle stelle, crea una forza gravitazionale così elevata da fondere gli atomi d’idrogeno, trasformarli in elio e rilasciare pertanto un’enorme quantità di energia e quindi di luminosità.

Le nane brune, invece, non avendo sufficiente massa da permettere alla gravità di fondere l’idrogeno, si limitano a fondere un suo isotopo, il deuterio. La ragione per cui talvolta gli scienziati si riferiscono alle nane brune con lo pseudonimo di ‘stelle mancate’ è proprio la scarsa luminosità prodotta in questo processo.

Un team internazionale di ricercatori, in uno studio condotto dalle università di Ginevra e di Berna, ha identificato cinque corpi celesti che possiedono una massa al limite tra quella di una nana bruna e quella di un pianeta. La ricerca, pubblicata su Astronomy & Astrophysics, potrebbe ampliare le conoscenze su questi corpi ancora poco conosciuti e considerati di grande interesse anche per la comprensione degli esopianeti.

I nuovi oggetti rilevati da TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), il telescopio spaziale della NASA progettato per la ricerca di pianeti extrasolari, sono stati identificati con le sigle TOI-148, TOI-587, TOI-681, TOI-746 e TOI-1213. Orbitano intorno alle rispettive stelle con periodi da 5 a 27 giorni, hanno raggi tra 0,81 e 1,66 volte quelli di Giove e sono tra le 77 e 98 volte più massicci. Questo li pone al confine tra le nane brune e le stelle.

Rappresentazione artistica delle cinque nane brune scoperte con il satellite TESS. © 2021 (CC BY-NC-SA 4.0) – Thibaut Roger – UNIGE

«Ogni nuova scoperta rivela ulteriori indizi sulla natura delle nane brune e ci dà una migliore comprensione di come si formano e perché sono così rare», afferma la ricercatrice Monika Lendl. Il rapporto tra le loro dimensioni e l’età dimostra, secondo gli scienziati, che questi oggetti potrebbero essere delle nane brune. «Dovrebbero rimpicciolirsi nel tempo mentre bruciano le loro riserve di deuterio e si raffreddano – ha spiegato François Bouchy, coautore della ricerca – A questo punto abbiamo scoperto che i due oggetti più antichi, TOI 148 e 746, hanno un raggio più piccolo, mentre i due compagni più giovani hanno raggi più grandi».

Di recente, i telescopi hanno rintracciato almeno un centinaio di questi corpi, la luminosità variabile ha permesso agli scienziati di studiarne l’atmosfera e fare ipotesi su come si formino, eppure è comunque presto per trarre conclusioni definitive sulle differenze tra nane brune e stelle di piccola massa. «Sono necessari ulteriori studi per saperne di più – afferma Nolan Grieves, primo autore dello studio – Finora sono state descritte con precisione solo 30 nane brune. Nonostante la presenza di questi nuovi oggetti, ci mancano ancora i numeri».

 

Immagine in apertura: nana bruna che ruota rapidamente (illustrazione) – Crediti: NASA/JPL-Caltech

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