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Rilevate nane brune a rotazione veloce

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Sono state scoperte tre Nane brune, (definite anche “stelle fallite”), che mostrano una rotazione attorno al proprio asse più veloce mai misurato in precedenza. A trovare gli strani astri sono stati gli astronomi della Western University.  Le tre nane brune completano ciascuna una rotazione attorno al proprio asse una volta ogni ora circa. 

In astronomia, le nane brune sono un tipo particolare di “quasi stelle” con una massa molto più grande di quella posseduta dai pianeti più massicci ma che non supera l’’8% della massa di una stella tipica come il Sole. Questi astri si trovano in una condizione in cui non sono considerati ne pianeti giganti ne vere e proprie stelle, in quanto non raggiungono la massa minima necessaria a innescare la fusione dell’idrogeno.

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Una volta terminatala la fase di accrescimento, la protostella può raggiungere la massa necessaria ad innescare la fusione dell’idrogeno in elio e diventare cosi una stella. In alcuni casi può rimanere sotto la soglia richiesta e permanere a tempo indefinito nello stato di nana bruna incapace di innescare tali processi.

Gli astronomi hanno rilevato un’insolita elevata velocità di rotazione in tre nane brune identificate dallo Spitzer Space Telescope della NASA, le nane brune sono state poi esaminate da telescopi terrestri tra cui il Gemini Nord, che ha confermato la loro rotazione sorprendentemente rapida.

I risultati delle osservazioni del team della Western University sono state confermate con osservazioni di follow-up effettuate con il telescopio Gemini North su Maunakea alle Hawaii e con il telescopio Magellan Baade della Carnegie Institution for Science in Cile. Gemini North è uno dei due telescopi che fanno parte dell’Osservatorio internazionale Gemini, un programma del NOIRLab della NSF.

Nane brune, scoperta velocità di rotazione limite

Megan Tannock, la studentessa laureata in fisica e astronomia della Western University che ha guidato il team che ha fatto la scoperta ha spiegato che probabilmente lo studio ha identificato una velocità limite per la rotazione delle nane brune.

Nonostante le lunghe ricerche, effettuate dal stesso team della Tannok e da altri team di ricercatori, non è stata trovata nessuna ulteriore nana bruna che ruoti più velocemente. In effetti, una rotazione superiore a quella misurata nelle tre nane brune potrebbe portare alla “lacerazione dell’atmosfera dell’astro”.

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Tannock e l’astronomo della Western University Stanimir Metchev hanno lavorato con alcuni team internazionali nello studio di tre nane brune che ruotano attorno ai loro assi una volta ogni ora. Questa velocità di rotazione è circa 10 volte più veloce del normale e circa il 30% più veloce delle rotazioni più rapide misurate in precedenza in tali astri.

Gli astronomi hanno utilizzato grandi telescopi terrestri, Gemini North alle Hawaii e Magellan Baade in Cile, per confermare i risultati ottenuti dal telescopio spaziale Spitzer della NASA. Le misurazioni delle velocità di rotazione sono state ottenute calcolando le alterazioni nella luce delle nane brune causate dall’effetto Doppler.

Gli astronomi hanno fatto ricorso a un modello computerizzato per abbinare le misurazioni delle velocità di rotazione. Grazie a questa combinazione hanno scoperto che le tre nane brune ruotano con velocità di circa 350.000 chilometri all’ora al loro equatore, una velocità di rotazione 10 volte più alta di Giove.

Sandy Leggett, astronoma del Gemini North che ha studiato le nane brune ha definito le tre “quasi stelle” analizzate insolite. Ruotando a circa 350.000 chilometri all’ora, ha spiegato Leggettl, a forza di gravità relativamente debole delle nane brune le tiene a malapena aggregate. Questa entusiasmante scoperta del team di Tannock ha identificato i limiti di rotazione oltre i quali queste stelle mancate potrebbero andare letteralmente in pezzi.

Gli astronomi hanno misurato i tassi di rotazione con il telescopio spaziale Spitzer della NASA ricavando le variazioni di luminosità delle tre nane brune. Questi astri o “stelle mancate”, si comportano allo stesso modo dei pianeti dotati di atmosfera, possono avere grandi tempeste meteorologiche che influenzano la loro luminosità.

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Infatti, nonostante le nane brune non abbiano la capacità di innescare la fusione dell’idrogeno per ottenere energia, la compressione dei loro strati interni dovuta alla forza di gravità produce energia che viene irradiata verso l’esterno sotto forma di calore.

Come ha spiegato in conclusione Metchev“Le variazioni di luminosità osservate mostrano la frequenza con cui si vedono le stesse tempeste mentre l’oggetto ruota, il che rivela il periodo di rotazione della nana bruna”.

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I risultati ottenuti dal team di astronomi della Western University appariranno in un prossimo numero di The Astronomical Journal .

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