Necroplanetologia

A 570 anni luce dalla Terra è stata osservata una nana bianca con uno strano schema di attenuazione. Le nane bianche sono i relitti di stelle morte che dopo aver terminato gli elementi da utilizzare per sostenere la fusione nucleare si vanno via via attenuando emettendo ancora il loro calore residuo.

Qualche anno fa questa stella morta ha presentato diversi picchi di oscuramento lungo un intervallo di tempo tra le 4,5 e le 5 ore e la sua atmosfera presentava quegli elementi normalmente riscontrabili negli esopianeti rocciosi.
Gli astronomi hanno presto scoperto che la forza di gravità della nana bianca stava sgretolando i corpi in orbita, un processo molto violento chiamato interruzione delle maree.

La nana bianca, denominata WD 1145 + 017, può essere utilizzata come punto di partenza per effettuare una ricostruzione forense dei corpi planetari per capire come erano e in che modo sono stati distrutti. Astronomi statunitensi e del Regno Unito chiamano questo nuovo campo di studio planetario “necroplanetologia“.

Una stella morente, prima di diventare una nana bianca, espelle molta materia in una serie di tremende esplosioni termonucleari. Tuttavia sappiamo che eventuali esopianeti presenti in orbita possono sopravvivere a questa furia. Gli astronomi hanno trovato esopianeti in orbita a nane bianche e hanno osservato elementi pesanti nelle loro atmosfere. Questi pianeti presentano una gravità superficiale altissima che farebbe sprofondare questi elementi nelle loro viscere in un batter d’occhio.

La presenza di questi elementi normalmente presenti in corpi rocciosi indica che la stella WD 1145 + 017 li ha catturati di recente da corpi sopravvissuti alla sua catastrofica morte.

Per capire cosa è successo a WD 1145 + 017 gli astronomi dell’Università del Colorado, della Wesleyan University e dell’Università di Warwick nel Regno Unito, hanno condotto una serie di simulazioni modificando i componenti del corpo in orbita, come le dimensioni del suo nucleo e del mantello, la composizione stessa del mantello, se roccioso o composto da ghiaccio e la presenza di una crosta.

Gli scienziati hanno cosi ottenuto 36 simulazioni differenti di un corpo roccioso in orbita attorno alla nana bianca WD 1145 + 017, che ha circa il 60 percento della massa del Sole e il 2 percento delle sue dimensioni. Ogni simulazione prevedeva 100 orbite percorse dall’esopianeta con periodo orbitale di 4,5 ore. Dopo di che le curve di luce risultanti per l’interruzione delle maree di ciascuna simulazione sono state confrontate con la curva della luce reale di WD 1145 + 017.

Le simulazioni che meglio spiegano le curve di luce osservate in WD 1145 + 017, come hanno spiegato i ricercatori nel loro studio, sono quelle che hanno preso in considerazione corpi planetari con un nucleo di dimensioni ridotte e un mantello a bassa densità, corpi simili ad asteroidi come Vesta, uno degli asteroidi più grandi della fascia asteroidale del nostro sistema solare, con una struttura differenziata e un mantello ricco di elementi volatili.

I corpi dunque presentano masse relativamente contenute ma una densità sufficiente da mantenere una certa coesione. Questo spiegherebbe l’assenza pi piccole particelle nelle osservazioni della nana bianca.

Questo studio apre a nuove ipotesi che potrebbero risolvere altri misteri cosmici, come quelli che coinvolgono astri come KIC 8462852, la stella dei Tabby, il cui oscuramento incoerente è fonte di molte perplessità tra gli astronomi e che ha fatto ipotizzare da più parti la possibile presenza di una mega struttura artificiale realizzata da una civiltà aliena avanzatissima, pura speculazione chiaramente.

Ma la stella di Tabby non è l’unica ad oscurarsi in questo modo, sono state segnalate altre 21 stelle che mostrano oscuramenti simili. Lo scorso anno, inoltre, sono state scoperte alcune nane bianche che potrebbero avere dei pianeti in orbita, ZTF J0139 + 5245 e WD J0914 + 1914. Queste stelle potrebbero essere studiate utilizzando la medesima simulazione proposta dal team.

I ricercatori hanno concluso nel loro articolo: “Questi sono i primi membri di una classe più ampia di sistemi planetari morenti che devono essere studiati accoppiando osservazioni spettroscopiche e fotometriche con simulazioni di interruzione, sia di marea come in WD 1145 + 017 o di rotazione come Veras et al. (2020) propone per il corpo ZTF in transito J0139 + 5245“.

“Questo approccio su più fronti userebbe la morte di questi sistemi planetari in atto per studiare le proprietà fondamentali dei corpi esoplanetari altrimenti inaccessibili: uno studio in necroplanetologia“.