Spazio

Pianeta o stella? Gli astronomi si interrogano sulla natura di un corpo celeste vagante

Un corpo celeste della grandezza di Giove è stato avvistato a 20 anni luce da noi. Non è accompagnato da alcuna stella madre. Oltre al mistero sulla sua natura, stupisce per il campo magnetico incredibilmente potente.

Pianeta o stella? A metà strada fra gigante gassoso e nana bruna, è il primo oggetto così poco massiccio mai rivelato da un radiotelescopio al di fuori del Sistema solare. Inoltre genera un campo magnetico davvero notevole: oltre 200 volte più intenso di quello di Giove.

Il radiotelescopio Very Large Array (VLA) in New Mexico (USA). © NRAO/AUI

Gli astronomi l'hanno rilevato grazie ai dati raccolti dal Very Large Array (VLA), un complesso di antenne radio nel Nuovo Messico. A un corpo celeste tanto strano hanno pensato di dare un nome altrettanto bizzarro: Simp J01365663+0933473.

Rispetto a Giove è circa 12 volte più massiccio, ha un raggio 1,22 volte più grande e sprigiona un campo magnetico oltre 200 volte più intenso. Una vera e propria centrale magnetica vagante, che solca lo spazio senza la compagnia di alcuna stella madre. E non si sa bene come classificarlo.

«Questo oggetto si trova giusto sulla linea di confine che divide i pianeti dalle nane brune, o “stelle mancate”, e ci sta regalando alcune sorprese che potrebbero aiutarci a comprendere i processi magnetici che avvengono sia nelle stelle che nei pianeti», dice la prima autrice dello studio, Melodie Kao, ricercatrice all’Arizona State University.

A metà strada. Le nane brune sono oggetti troppo massicci per essere considerati pianeti, eppure non abbastanza massicci per sostenere la fusione nucleare di idrogeno all’interno del loro nucleo – processo che alimenta le stelle. Già i teorici degli anni Sessanta erano convinti dell’esistenza di tali oggetti, ma il primo fu scoperto solo nel 1995.

Nel 2001, a seguito di una scoperta del VLA di un segnale radio da parte di uno di questi oggetti, è stata rilevata una forte attività magnetica. Osservazioni successive hanno mostrato che alcune nane brune mostrano intense aurore, simili a quelle osservabili sui pianeti giganti del Sistema solare.

Aurore aliene. Quelle che si manifestano sulla Terra sono causate dall’interazione fra il campo magnetico del nostro pianeta e il vento solare. Le nane brune solitarie non hanno però alcun vento solare con cui interagire: come si spiegano dunque le loro aurore? I ricercatori pensano che una possibilità sia la presenza di un pianeta orbitante, o di una luna, che interagisce con il campo magnetico della nana bruna, come accade per esempio tra Giove e la sua luna Io.

Simp J01365663+0933473 è una delle cinque nane brune che i ricercatori hanno studiato, grazie ai dati forniti dal VLA, per scoprire qualcosa di più in merito ai campi magnetici e ai meccanismi attraverso cui alcuni dei più freddi tra questi oggetti possono arrivare a produrre forti emissioni di onde radio.

Ridimensionato. Un team indipendente di ricercatori ha scoperto che l’oggetto in questione, la cui temperatura superficiale si aggira attorno agli 825 gradi centigradi (rispetto ai circa 5.500 del Sole), fa parte in realtà di un gruppo di stelle molto giovani. Ora, la sua giovane età implica che abbia una massa assai più ridotta di quanto si pensasse – appena 12,7 volte la massa di Giove – al punto da poterlo riclassificare come pianeta errante.

La differenza tra pianeti giganti e nane brune rimane dibattuta tra gli astronomi, ma una soglia arbitraria adottata dai ricercatori è attorno alle 13 masse di Giove. Questo perché, al di sotto di questa massa, cessa la fusione del deuterio (un tipo di idrogeno). Questo confine viene infatti chiamato "limite del deuterio".

«Quando venne annunciato che Simp J01365663+0933473 aveva una massa vicina al limite del deuterio, avevo appena finito di analizzare i nuovi dati del VLA», ricorda Kao, che nel 2016 aveva preso parte a osservazioni dell’oggetto a frequenze radio anche più alte, confermando che il suo campo magnetico era addirittura più forte di quanto misurato in precedenza.

Magnetismo inspiegabile. Un campo magnetico così intenso «rappresenta una sfida formidabile alla nostra comprensione del meccanismo dinamico che produce i campi magnetici nelle nane brune e negli esopianeti e produce le aurore che osserviamo», spiega Gregg Hallinan del Caltech.

«Questo particolare oggetto è eccitante, perché studiare i suoi meccanismi magnetici dinamici può portarci a nuove intuizioni su come lo stesso tipo di meccanismo possa agire nei pianeti extrasolari. Pensiamo che questi meccanismi siano possibili non solo nelle nane brune, ma anche nei giganti gassosi e nei pianeti rocciosi», aggiunge Kao.

«Aver individuato Simp J01356663+0933473 con il VLA attraverso la sua emissione radio aurorale significa anche che potremmo aver scoperto un nuovo metodo per il rilevamento degli esopianeti», conclude Hallinan, «inclusi quelli sfuggenti e solitari, che non orbitano attorno ad alcuna stella madre».

A cura di Media Inaf

7 agosto 2018

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