Le nane brune sono meno numerose del previsto

L’astronomia degli ultimi decenni ci ha fatto conoscere meglio non solo l'incredibilmente lontano, ma anche l'Universo vicino. Uno dei telescopi che si è...

L’astronomia degli ultimi decenni ci ha fatto conoscere meglio non solo l'incredibilmente lontano, ma anche l'Universo vicino. Uno dei telescopi che si è occupato di entrambe queste cose è il WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), che ha esplorato sia remotissime galassie sia le zone vicine al Sistema Solare. Quest'ultima attività l'ha portato a scoprire alcuni “abitanti” del nostro piccolo "quartiere galattico". Si tratta di piccole nane brune, corpi stranissimi a metà strada tra i pianeti giganti gassosi e le stelle. Ma uno dei principali risultati di questa indagine è che ci sono molte meno nane brune intorno a noi di quanto si era immaginato in precedenza.

Questa immagine mostra le posizioni relative del Sole e degli oggetti che si trovano da esso in un raggio di circa 30 anni luce. Tutte le nane brune sono circondate da un cerchietto, blu per quelle già note, rosso per quelle scoperte da WISE nel corso della sua survey. A sinistra rispetto al centro, è visibile la costellazione di Orione, mentre in alto a destra l’ammasso delle Pleiadi. (NASA/JPL-Caltech)

Le stime precedenti dicevano che il numero di nane brune e quello delle stelle normali doveva essere più o meno lo stesso, ma questi primi risultati d WISE mostrano che c'è al massimo una nana bruna per ogni sei stelle. Si va quindi ridimensionando anche la stima della quantità di nane brune nella nostra Galassia e nelle galassie in generale.? Al di là delle statistiche però, questi nuovi risultati aiuteranno anche a capire qualcosa di più riguardo alle caratteristiche di questi mondi esotici. Le nane brune sono considerate oggetti sub-stellari. Hanno una massa molto più grande persino dei più giganteschi pianeti, ma ancora troppo piccola per poter permettere la fusione nucleare nel loro nucleo, non producendo quindi energia non sono stelle. In comune con i pianeti hanno l’assenza delle reazioni di fusione termonucleare e temperature relativamente basse, ma in comune con le stelle hanno la struttura interna non differenziata chimicamente, come nei pianeti, e un moto convettivo tra superficie e regioni interne. Spesso vengono chiamate "stelle abortite" ma in realtà sono proprio degli oggetti a sé stanti con caratteristiche peculiari che li rendono tra quelli più misteriosi del nostro variegato Universo. Come dicevamo, hanno temperature molto basse, se paragonate ad una stella, e sono molto poco luminose, quindi riuscire a trovarle è davvero una grande sfida. Ma, grazie ai progressi fatti nelle tecniche di osservazione nell’infrarosso, è stato possibile usare WISE per scovare molte nuove nane brune nelle nostre vicinanze. Nell'agosto 2011 per esempio, fu annunciata la scoperta delle nane brune più fredde mai trovate. Si tratta di nane brune della classe Y, che hanno una temperatura superficiale di soli 25 °C. Da allora il team di WISE ha scoperto circa 200 altre nane brune relativamente vicine al Sole, tra cui altre 13 nane brune di tipo Y. Riuscire a determinare le distanze di questi oggetti è un fattore chiave per poter derivare il loro numero nelle vicinanze del Sole. Dopo un'attenta misura della distanza che ci separa dalle più fredde nane brune, grazie ad una tecnica chiamato della parallasse, è stato possibile stimare le distanze di tutte le nane brune vicine scoperte. Si è così concluso che in un raggio di 26 anni luce intorno al Sole ci sono circa 33 nane brune e 211 stelle nello stesso volume di spazio, il rapporto è quindi di almeno sei stelle per ogni nana bruna.

Mosaico delle immagini che coprono l’intero cielo osservato da WISE. I cerchietti indicano gli oggetti che sono stati osservati in dettaglio dall’osservatorio orbitante. (NASA/JPL-Caltech/WISE Team)

Questi risultati sono ancora preliminari ed è ancora altamente probabile che nei dati di WISE ci siano altre nane brune Y, ma certamente non in numero molto grande e probabilmente nessuna più vicina della stella a noi più vicina, Proxima Centauri. Queste future scoperte potrebbero portare il rapporto tra nane brune e stelle fino a una ogni cinque o anche una ogni quattro, ma non una ogni una, come si pensava precedentemente. C'è ancora la possibilità di trovare pianeti vaganti nello spazio interstellare fino ad un paio di volte la massa di Giove, ma situati diversi anni luce da noi. Questi corpi sarebbero in teoria troppo lontani e pallidi per essere scoperti anche con WISE.
09 Giugno 2012 | Mario Di Martino