Rappresentazione artistica della nana bruna rossa.
Crediti: Neil J Cook, Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire.
Pianeti troppo cresciuti o stelle troppo piccole per accendersi? Le nane brune sembrano proprio collocarsi nella terra di mezzo di queste due fondamentali classi di oggetti celesti, e per questo suscitano sempre più l’attenzione degli astronomi, che studiandole vanno in cerca d’informazioni sia sull’evoluzione stellare che quella planetaria. Il quadro che finora ci hanno restituito le osservazioni mostra una grande eterogeneità delle proprietà delle nane brune: dimensioni, temperature superficiali, composizioni chimiche si sono rivelate profondamente diverse da soggetto a soggetto studiato. Forse però dietro questa apparente diversità si cela un unico responsabile: le atmosfere che avvolgono le nane brune. È quanto emerge da un lavoro guidato da Jacqueline Fahery del Carnegie Institute, e pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Supplement Series.
Le nane brune non possiedono massa sufficiente per sostenere il processo di fusione nucleare dell’idrogeno che alimenta le stelle, così dopo essersi formate, tendono a raffreddarsi e contrarsi, aumentando la loro forza di gravità sulla loro superficie. Le temperature superficiali di questi oggetti possono quindi abbracciare un ampio intervallo, che va da valori prossimi a quelli riscontrati nelle atmosfere stellari a quelli tipici dei pianeti, decisamente più bassi. Simili differenze hanno certamente delle ripercussioni sulla struttura e sulle proprietà delle atmosfere, che vanno ad aggiungersi alle differenze di massa, di età e di composizione chimica che riscontriamo osservando questi deboli oggetti.
Analizzando le proprietà di 152 candidate nane brune, Faherty e il suo team ha provato a individuare se potesse esserci un denominatore comune a guidare le differenti proprietà mostrate dalle nane brune. Forte dell’identificazione di molti degli ambienti in cui si sono formate le nane brune del loro campione, il team ha potuto stabilire che sarebbero le condizioni atmosferiche variabili delle nane brune e le differenze nella composizione e nella struttura delle loro nubi le principali indiziate delle differenze osservative estreme registrate tra i vari membri di questa sorprendente classe di oggetti celesti.
Tutti i luoghi di formazione delle nane brune identificate in questo lavoro sono anche regioni che vedono la presenza di esopianeti: questi risultati potrebbero dunque essere estesi ai pianeti giganti che orbitano intorno a stelle vicine.
«Penso che queste giovani nane brune siano in un certo parenti stretti dei pianeti extrasolari giganti. E quindi, come tali, possiamo utilizzarle per studiare come funziona il processo di invecchiamento planetario», dice Faherty.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo “Population properties of brown dwarf analogs to exoplanets“, di J. K. Faherty et al., pubblicato su The Astrophysical Journal Supplement Series