Stelle nane killers di asteroidi

Nella nostra galassia c'è una stella, una nana bianca, che per anni ha emesso una quantità consistente di luce a infrarossi medi (MIR).

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Nella nostra galassia c’è una stella, una nana bianca, che per anni ha emesso una quantità consistente di luce a infrarossi medi (MIR). Poi, nel 2018, queste emissioni sono cambiate. In sei mesi, la luce della nana bianca da quel punto nello spazio è diventata circa il 10% più intensa nello spettro MIR – e quel punto sta diventando sempre più luminoso.

I ricercatori pensano che ciò sia dovuto a una nuvola di polvere metallica appena formata probabilmente a causa della recente distruzione di un asteroide vicino alla nana bianca.

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Il fatto può sembrare controintuitivo, una nuvola di polvere è capace di rendere più luminosa una stella. Ma Tinggui Wang, un astronomo dell’Università della Scienza e della Tecnologia cinese e autore principale di un documento che descrive l’evento, ha detto che l’illuminazione ha senso se si pensa a come interagiscono la stella e la nuvola di detriti metalllici.

Quando i detriti sono sulla nostra linea di visuale, la stella si oscura, tuttavia, i [singoli pezzi di] detriti coprono solo una piccola parte del cielo, quindi la possibilità di trovarsi sulla linea di visuale è piccola“.

Sebbene i singoli frammenti di detriti siano piccoli e ciascuno copra solo una piccola porzione di cielo, l’intera nuvola è estesa, molto più della stella. In condizioni normali, solo i fotoni che volano fuori dalla stella direttamente verso la Terra raggiungono i nostri telescopi. A quel punto la nuvola di detriti agisce sui fotoni. I raggi di luce colpiscono la nuvola di detriti, riscaldandola e facendo emettere luce MIR ai frammenti dell’asteroide. Quindi, anche quella luce raggiunge la Terra. Il risultato è una più grande regione luminosa del cielo che i nostri telescopi registrano come un picco di luce, ha spiegato Wang.

“Gli astronomi hanno già visto nuvole di detriti simili nello spazio”, Spiega Malena Rice, esperta di astronomia dei dischi di detriti attorno a stelle lontane nel Dipartimento di Astronomia dell’Università di Yale. “E hanno visto prove di oggetti non sferici, probabilmente asteroidi, in orbita attorno ad oggetti al di fuori del nostro sistema solare – forse un’altra nana bianca. Ma questa potrebbe essere la prima volta che gli astronomi hanno individuato un asteroide che si disintegra in una nuvola di detriti attorno a una stella“.

Questo processo è stato teorizzato per oltre un decennio“, ha dichiarato la Rice, che non era coinvolta nella ricerca. “Ma non abbiamo mai avuto la possibilità di studiare l’intero processo di interazione fino ad ora“.

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Cosa avrebbe potuto frantumare l’asteroide?

Wang e i suoi colleghi hanno concluso che, probabilmente, il responsabile è un effetto di marea gravitazionale.

Una nana bianca è una stella molto compatta“, spiega Wang. “In quanto tale, vicino alla stella, il gradiente del campo gravitazionale può essere molto grande“, il che significa che la gravità può cambiare bruscamente da un punto all’altro.

Immaginate di galleggiare nello spazio, in orbita attorno a una stella molto compatta con i piedi rivolti verso di essa. La gravità esercitata sui vostri piedi sarà maggiore della gravità esercitata sulle vostre spalle. Sulla Terra  sperimentiamo lo stesso effetto, anche se la differenza – il gradiente – è così minimo che non notiamo la differenza.

Nei potenti campi gravitazionali vicino alle nane bianche i gradienti possono diventare così intensi da sopraffare le forze che tengono coeso un oggetto. I grandi asteroidi sono tenuti insieme dalla loro stessa gravità, ma quella gravità non è così forte come i gradienti che si riscontrano nei pressi delle nane bianche. Quando gli asteroidi passano attraverso quelle regioni, secondo gli astronomi, potrebbero fratturarsi, riempiendo lo spazio di una nuvola di detriti.

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Per lo stesso motivo alcuni pianeti sono circondati da anelli di polvere e non solo da lune, e le forze di marea dei grandi pianeti possono impedire alla materia presente nei loro anelli di aggregarsi in satelliti sferici.

Gli astronomi sono certi che i detriti attorno alla nana bianca non provengono da una cometa“, ha aggiunto Wang, “perché le comete si muovono così velocemente che i detriti lascerebbero rapidamente la zona calda intorno alla stella raffreddandosi. È possibile che un pianeta roccioso sia esploso, ma i ricercatori ritengono che un oggetto più piccolo, delle dimensioni di un asteroide sia più probabile”. (La distinzione precisa tra un grande asteroide e un piccolo pianeta può essere un po’ vaga. Ma quando si tratta di altri sistemi stellari gli astronomi di solito usano “exoasteroid” per riferirsi a oggetti di metallo e roccia più piccoli e frastagliati e “exoplanet” per riferirsi a oggetti abbastanza grandi da essere stati plasmati in sferoidi dalal loro gravità).

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In questo momento, la nuvola di detriti sta ancora orbitando attorno alla stella, che si chiama WD 0145 + 234. Col passare del tempo, tuttavia, è probabile che quella nuvola cada sulla superficie della nana bianca, ha detto Wang. Quei detriti in aumento, fatti di metallo e forse del gas caldo, potrebbero spiegare quante nane bianche finiscono con la firma di un significativo inquinamento da metallo nella loro luce stellare.

La ricerca non è ancora stata sottoposta a peer review ed è stata pubblicata online il 10 ottobre sulla rivista di prestampa arXiv .

Fonte: Live Science