Il radiotelescopio LOFAR scopre per la prima volta una nana bruna

La caccia alle nane brune viene condotta a ritmo serrato grazie ai grandi telescopi terrestri o ai telescopi posizionati nello spazio. Questo tipo di ricerca non sempre da i frutti sperati e qualche volta oggetti di questo tipo, troppo deboli e freddi, possono sfuggire alla vista dei più potenti mezzi oggi a disposizione degli astronomi.
Oggi questi sfuggenti  corpi celesti possono essere rilevati grazie a metodi “non tradizionali”, gli astronomi hanno infatti rilevato una nana bruna, fredda e debole, impossibile da rilevare con i soliti metodi di rilevamento agli infrarossi.
La nana bruna è stato rilevata dal radiotelescopio Low-Frequency Array, o LOFAR, ed è stata designata BDR J1750 + 3809 e soprannominata Elegast. Questo oggetto appartiene alla classe delle nane brune in quanto la sua massa è troppo grande per essere considerato un pianeta gigante.
La massa è un parametro di fondamentale importanza per questi oggetti, poiché è proprio la massa che ne determina l’appartenenza a una classe specifica. Una sfera di gas, in base alla sua massa, potrà accendersi e diventare una stella o divenire un gigante gassoso.
Una sfera di gas o “protostella” che non raggiunge la massa di 0.08 masse solari non riesce a creare condizioni di temperatura e pressione interna tali da innescare la fusione dell’idrogeno in elio: ciò che resta è un oggetto a metà tra un pianeta gigante gassoso e una stella, un oggetto che viene chiamato appunto “nana bruna”.
Le protostelle che superano le 0.08 masse solari, invece, avranno un peso e una densità interna sufficienti a raggiungere la temperatura di 10-12 milioni di gradi necessari alla fusione dell’idrogeno in elio.
Le nane brune quindi, sono oggetti celesti intermedi, non hanno una massa sufficiente per avviare i processi di fusione nel loro nucleo, ma hanno una massa troppo grande per essere considerati dei pianeti. Questi oggetti, teorizzati negli anni Sessanta, sono stati osservati per la prima volta solamente negli anni Novanta, e oggi rivestono un ruolo molto importante nell’astrofisica moderna.
Le nane brune, emettono radiazioni anche nella gamma degli infrarossi e spesso vengono scoperte dai telescopi basati a terra o dai telescopi spaziali capaci di rilevare quelle specifiche radiazioni invisibili all’occhio umano. Elegast invece, secondo quanto ha dichiarato l’Università delle Hawai’i, è il primo di questa particolare classe di oggetti rilevato utilizzando un radiotelescopio.
Come ha affermato l’autore principale dello studio Harish Vedantham, astronomo dell‘Istituto olandese di radioastronomia (ASTRON): “Ci siamo chiesti: Perché puntare il nostro radiotelescopio verso le nane brune catalogate? Facciamo solo una grande immagine del cielo e scopriamo questi oggetti direttamente nella banda radio”.
Durante gli ultimi 50 anni la conoscenza che abbiamo del nostro universo è migliorata grazie all’apertura di finestre di osservazione che vanno oltre la ristretta banda del visibile. Le onde radio, le radiazioni infrarosse, ultraviolette, i raggi X e i raggi gamma, hanno fornito informazioni nuove e inaspettate sulla natura e la storia dell’universo. In questo modo gli astronomi hanno scoperto uno zoo cosmico di oggetti strani ed esotici.
Una delle poche finestre spettrali che rimangono ancora da esplorare è quella delle frequenze radio basse, l’estremo di energia più bassa dello spettro accessibile dalla Terra. LOFAR, il Low Frequency Radio Array, è un grande radiotelescopio che aprirà questo territorio inesplorato a una vasta gamma di studi astrofisici. La missione di LOFAR è quella di studiare l’universo a frequenze da ~ 10 – 240 MHz (corrispondenti a lunghezze d’onda di 1.2 – 30 m).
Il LOFAR, una volta completato, sarà costituito da un array di antenne distribuite su 100 km all’interno dei Paesi Bassi e si estenderà per 1500 km in tutta Europa. Le antenne forniranno una risoluzione sufficiente per consentire l’identificazione delle sorgenti radio con oggetti visibili, anche a basse frequenze. Ad occupare i suoi 2 km centrali sarà un nucleo più densamente riempito, che consentirà una calibrazione più efficace dello strumento e ottimizzerà la sua sensibilità per esperimenti speciali come lo studio dei fenomeni transitori e la fase di reionizzazione dell’universo neonato.
L’utilizzo dello strumento LOFAR per rilevare Elegast rappresenta un approccio innovativo che potrebbe aiutare gli scienziati a scoprire altri oggetti celesti, come ad esempio gli esopianeti giganti gassosi, che sono troppo freddi o deboli per essere rilevati da indagini agli infrarossi.
Fonte: https://www.livescience.com/super-planet-found-using-radio-telescopes.html?
Fonte: http://www.lofar.org/astronomy/astronomy.html