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Detriti in caduta libera

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Divoratrice di pianeti

Cosa accade a un sistema planetario alla morte della sua stella ospite?

Utilizzando raggi X (in grado di rilevare materiale roccioso e gassoso) un team di scienziati della University of Warwick ha osservato per la prima volta i detriti dei pianeti distrutti precipitare in una nana bianca. I risultati della ricerca sono stati pubblicati oggi 9 febbraio su Nature e corrispondono alla prima misurazione diretta dell’accrescimento di materiale roccioso attorno una nana bianca, confermando decenni di prove indirette.

Un fato segnato

Il destino di molte, compreso il nostro Sole, è quello di diventare una nana bianca.

Quando una stella muore, il sistema planetario che vi ruotava attorno viene travolto dall’atmosfera della stella in espansione questo dice la teoria ed è quanto veniva confermato da osservazioni spettroscopiche a lunghezze d’onda ottiche e ultraviolette in grado di rilevare nelle atmosfere delle stelle agenti inquinanti ferrosi.

Rappresentazione grafica del disco di detriti in orbita intorno a G29-38. Credit: NASA/JPL-Caltech

Per decenni, gli astronomi hanno raccolto solamente prove indirette con le indagini spettroscopiche arrivando a dimostrare che le atmosfere di quasi la metà delle nane bianche osservate contenesse elementi pesanti come ferro, calcio e magnesio.

 

Oggi, invece, grazie a questa nuova ricerca sono state raccolte e confermate le prime vere e proprie osservazioni dirette.

«Abbiamo finalmente visto del materiale entrare nell’atmosfera di una nana bianca. Mai è stata fatta un’osservazione simile ed è un risultato piuttosto notevole», dichiara il dott. Tim Cunningham del Dipartimento di Fisica della University of Warwick, «Una nana bianca è una stella che ha consumato tutto il suo carburante, distruggendo e sconvolgendo la vita di qualsiasi corpo che le orbita intorno. Quando il materiale residuale di questi corpi viene attirato nella stella ad una velocità sufficientemente alta, colpisce la superficie, formando del plasma riscaldato. Questo plasma si deposita poi sulla superficie e mentre si raffredda emette raggi X che possono essere rilevati dai nostri strumenti».

Strumenti all’avanguardia

I raggi X sono creati da elettroni che si muovono molto velocemente, e in astronomia sono fondamentali per rilevare oggetti particolari come buchi neri e stelle di neutroni. Purtroppo però sono molto fragili e nel percorso fino alla Terra possono subire molte deviazioni.

 

E’ per tale motivo che per questa ricerca gli astronomi di Warwick hanno dovuto sfruttare il potente telescopio a raggi X Chandra puntato sulla nana bianca G29 – 38.

Rappresentazione grafica di detriti planetari in viaggio verso una nana bianca. Credit: University of Warwick/Mark Garlick

Cunningham conclude: «La cosa davvero eccitante di questo nuovo studio è che stiamo lavorando ad una lunghezza d’onda completamente diversa rispetto al passato, che ci consente di accedere a nuove scoperte. Oggi finalmente abbiamo le prove concrete che confermano la teoria sulla fine dei sistemi planetari vicini alle stelle morenti. Una nuova tecnica d’indagine che ci permetterà di intuire il destino di altri migliaia di sistemi planetari conosciuti, incluso quello del nostro Sistema Solare »

Fonti:

Nature (Febraury 2022): “A white drawf accrediting planetary material from X-ray obersavations” DOI: 10.1038/s41586-021-04300.

N.B: La ricerca ha ricevuto finanziamenti dal Levehulme Trust; il Science and Technology Facilities Council (STFC), dal UK Research and Innovation e dal European Research Council.

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