22 Dic 2017 Un Disastro di Proporzioni Planetarie
Un team di astronomi, analizzando dati relativi alla stella RZ Piscium, situata a 550 anni luce di distanza nella Costellazione dei Pesci, ha scoperto che le vaste nubi di gas e polveri in orbita attorno alla stella, la cui presenza provoca i suoi episodici e imprevedibili cali in luminosità, costituirebbero i resti di uno o più malcapitati pianeti distrutti dall’implacabile stella: i detriti rappresenterebbero i resti di un disastro di proporzioni planetarie.
“Le nostre osservazioni dimostrano che sono presenti addensamenti massicci di polveri e gas che occasionalmente bloccano la luce stellare”, ha detto Kristina Punzi del Rochester Institute of Technology (RIT) a New York, a guida dello studio pubblicato su The Astronomical Journal. “Sebbene possano esserci altre spiegazioni, noi suggeriamo che questo materiale possa essersi formato in seguito alla distruzione di corpi massicci in orbita vicino alla stella”.
RZ Piscium si trova a circa 550 anni luce di distanza nella Costellazione dei Pesci. Durante gli episodici cali di luminosità, che possono durare due giorni, la stella diventa dieci volte più debole. Produce molta più energia a lunghezze d’onda infrarosse di quella emessa da stelle come il nostro Sole, il che indica che la stella sia circondata da un disco di polvere calda. Infatti circa l’8 percento della sua luminosità totale è nell’infrarosso, e questo rivela la presenza di enormi quantità di polveri.
Grazie a queste e ad altre osservazioni alcuni astronomi avevano ipotizzato che RZ Piscium fosse una giovane stella simile al Sole circondata da una densa fascia di asteroidi, in cui le frequenti collisioni riducevano le rocce in polveri. Ma non c’era chiara evidenza di questa ipotesi. Un’idea alternativa suggerisce che la stella sia invece alquanto più vecchia del nostro Sole e che stia iniziando la sua transizione verso lo stadio di gigante rossa. Un disco di polveri presente durante la giovinezza della stella dovrebbe essersi disperso dopo pochi milioni di anni, quindi gli astronomi dovevano prendere in considerazione un’altra fonte per le polveri, in modo da render conto del bagliore infrarosso della stella. Dal momento che le stelle invecchiando crescono in dimensione, questa stella potrebbe aver provocato la condanna di ogni pianeta in orbita nelle vicinanze, e la distruzione di questi mondi potrebbe avere prodotto la quantità di polveri necessaria a spiegare le osservazioni.
Ma allora si tratta di una giovane stella con un disco di detriti o di una stella più vecchia distruttrice di pianeti? Secondo il nuovo studio RZ Piscium è un po’ entrambe le cose. Il team ha indagato sulla stella utilizzando il satellite XMM-Newton dell’ESA, il telescopio Shane al Lick Observatory in California e il telescopio Keck I all’osservatorio Keck alle Hawaii. Spesso le giovani stelle sono prodigiose sorgenti di raggi X. Grazie a 11 ore di osservazioni da parte di XMM-Newton, il team ha dimostrato che questo è vero anche per RZ Piscium. La sua emissione totale in banda X è circa mille volte superiore a quella del Sole, il che rafforza l’ipotesi di giovinezza stellare. Ma il team ha scoperto anche che la stella è arricchita dell’elemento rivelatore litio, che viene gradualmente distrutto da reazioni nucleari all’interno delle stelle.
“La quantità di litio nella superficie di una stella diminuisce quando una stella invecchia, quindi è utile come una sorta di orologio che ci permette di stimare il tempo trascorso dalla nascita di una stella”, ha detto Joel Kastner, un co-autore. “La nostra misurazione del litio per RZ Piscium è tipica di una stella della sua temperatura superficiale con un’età da 30 a 50 milioni di anni”. Ma anche se la stella è piuttosto giovane, è comunque troppo vecchia per essere circondata da una tale quantità di gas e polveri. “La maggior parte delle stelle simili al Sole disperde i dischi protoplanetari entro pochi milioni di anni dalla nascita”, ha detto Ben Zuckerman dell’University of California. “Il fatto che RZ Piscium ospiti così tanto gas e polveri dopo decine di milioni di anni significa che probabilmente sta distruggendo pianeti, piuttosto che formarli”.
Osservazioni con telescopi terrestri hanno inoltre sondato l’ambiente della stella, ricavando evidenze che la polvere è accompagnata da sostanziali quantità di gas. Basandosi sulla temperatura della polvere, attorno a 230° C, i ricercatori ritengono che gran parte dei detriti orbiti ad una distanza di circa 50 milioni di chilometri dalla stella. “Anche se riteniamo che la massa dei detriti sia vicina alla stella quanto il pianeta Mercurio lo è al Sole, le misurazioni mostrano emissione variabile e in rapido movimento da gas ricco di idrogeno”, ha detto Carl Melis, uno degli autori. “Le nostre misurazioni provano che il materiale sta cadendo verso la stella, ma sta anche allontanandosi”.
Secondo i ricercatori la spiegazione migliore a nostra disposizione, che rende conto di tutti i dati disponibili, è che la stella sia circondata da detriti che rappresentano i resti di un disastro di proporzioni planetarie. È possibile che le forze mareali della stella stiano strappando via materiale da una vicina compagna substellare o da un pianeta gigante, producendo flussi intermittenti di gas e polveri, o che l’oggetto malcapitato sia già completamente distrutto. Un’altra possibilità è che uno o più massicci pianeti ricchi di gas, presenti nel sistema, siano andati incontro ad una catastrofica collisione in un passato recente. “La scoperta ci permette davvero di dare un’occhiata rara e preziosa a ciò che avviene a molti pianeti appena nati che non riescono a sopravvivere al caos primordiale dei giovani sistemi stellari”, ha detto Catherine Pilachowsky, tra gli autori dello studio. “Ci aiuta a comprendere perché alcuni giovani sistemi solari sopravvivono e altri invece non ci riescono”.
[ Barbara Bubbi ]
Credit NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab
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