Il gigante e la nana bianca

Il gigante e la nana bianca

Utilizzando il Very Large Telescope dell’ESO i ricercatori hanno scoperto per la prima volta un pianeta gigante in orbita attorno a una calda nana bianca, residuo di una stella simile al Sole giunta al termine della sua evoluzione. Il mondo alieno è in orbita ravvicinata attorno alla sua stella, tanto che la sua atmosfera viene strappata via e forma un disco gassoso circostante la nana bianca. Il sistema può fornire indizi sull’aspetto che il Sistema Solare assumerà tra qualche miliardo di anni.

“È una di quelle scoperte casuali”, afferma Boris Gänsicke dell’University of Warwick, a guida dello studio pubblicato su Nature. Il team ha preso in esame circa 7000 nane bianche osservate dalla Sloan Digital Sky e ne ha scoperta una che presentava particolari caratteristiche: analizzando piccole variazioni nella luminosità della stella, i ricercatori hanno individuato tracce di alcuni elementi chimici in quantità mai osservate attorno a una nana bianca. “Sapevamo che doveva esserci qualcosa di eccezionale in atto in questo sistema e abbiamo ipotizzato che potesse essere in relazione a qualche tipo di resto planetario”.

Il team ha analizzato più approfonditamente la stella, chiamata WDJ0914+1914 e situata a 1.500 anni luce da noi nella Costellazione del Cancro, utilizzando lo strumento shooter del Very Large Telescope dell’ESO, confermando così la presenza di idrogeno, ossigeno e zolfo associabili alla nana bianca e scoprendo che tali elementi si trovano in un disco che vortice attorno alla stella. “C’è voluta qualche settimana di studio intenso per dedurre che il solo modo di formare questo disco è per evaporazione di un pianeta gigante”, spiega Matthias Schreiber dell’Università di Valparaiso, Cile.

Le quantità rilevate di idrogeno, ossigeno e zolfo sono simili a quelle scoperte negli strati atmosferici profondi di pianeti giganti ghiacciati come Nettuno e Urano. Se un simile pianeta orbitasse attorno alla nana bianca, la radiazione ultravioletta estrema emessa dalla stella potrebbe strappare via gli strati esterni della sua atmosfera, che in parte andrebbero a formare un disco circumstellare. La nana bianca è piccola ed estremamente calda, con una cocente temperatura di 28.000 gradi Celsius, cinque volte la temperatura del Sole, mentre il mondo alieno è ghiacciato e almeno due volte più grande della stella. Dal momento che il pianeta orbita attorno alla stella in appena 10 giorni, i fotoni ad alta energia emessi dalla stella soffiano via gradualmente l’atmosfera planetaria, che si raccoglie parzialmente in un disco attorno alla stella a un tasso di 3000 tonnellate al secondo.

“Si tratta della prima volta in cui possiamo misurare la quantità di gas come ossigeno e zolfo nel disco, il che fornisce indizi sulla composizione delle atmosfere planetarie”, spiega Odette Toloza dell’University of Warwick. La scoperta può chiarire alcuni aspetti del destino finale di sistemi planetari simili a quello solare. Una volta esaurito il combustibile nucleare, stelle come il Sole si gonfiano in giganti rosse, diventando centinaia di volte più grandi e inglobando i pianeti nelle vicinanze. Infine simili stelle perdono i loro strati esterni, lasciandosi dietro un nucleo denso e compatto chiamato nana bianca. Simili resti stellari possono ospitare esopianeti ancora in orbita e il mondo alieno di WDJ0914+1914 potrebbe essere il primo tra molti altri che verranno scoperti.

Secondo i ricercatori l’esopianeta appena scoperto orbita attorno alla nana bianca ad una distanza di appena 10 milioni di chilometri, o 15 volte il raggio del Sole. È probabile che il pianeta, data la sua posizione insolita del pianeta, si sia avvicinato alla stella dopo la sua evoluzione in nana bianca. La nuova orbita potrebbe derivare da interazioni gravitazionali con altri pianeti nel sistema, pertanto più di un mondo alieno potrebbe essere sopravvissuto alla fine violenta della stella.

Nell’immagine rappresentazione artistica di un esopianeta in orbita attorno a una nana bianca
Credit: ESO/M. Kornmesser

https://www.eso.org/public/news/eso1919/