18 Dic 2020 Una Rara Coppia di Oggetti Planetari Vaganti
Un team di ricercatori guidati dall’Università di Berna ha scoperto un esotico sistema binario composto da due giovani oggetti simili a pianeti, in orbita uno attorno all’altro a grande distanza. Sebbene questi oggetti abbiano quasi l’aspetto di giganti gassosi, si sono formati in modo simile alle stelle, senza orbitare attorno a un sole centrale, ma senza raccogliere materia sufficiente per accendersi di luce stellare. Lo studio è pubblicato su The Astrophysical Journal Letters.
I processi di formazione stellare possono creare oggetti insoliti chiamati nane brune, meno massicce e più fredde delle stelle. In casi estremi, questi oggetti misteriosi possono avere masse e temperature simili a quelle dei giganti gassosi. Come le stelle, spesso le nane brune vagano solitarie nello spazio, ma possono svilupparsi a coppie. I ricercatori hanno scoperto una di queste straordinarie accoppiate, un sistema binario di oggetti planetari privi di stella attorno a cui orbitare. Il sistema CFHTWIR-Oph 98 (Oph 98 in breve) è composto da due oggetti di massa molto piccola per essere nane brune, Oph 98 A e Oph 98 B, localizzati a circa 450 anni luce da noi nella Costellazione di Ofiuco. Oph 98 A e B orbitano uno attorno all’altro a una distanza considerevole, pari a 5 volte la distanza tra Plutone e il Sole, o 200 volte la distanza tra la Terra e il Sole.
La coppia costituisce un insieme molto insolito di due oggetti simili agli esopianeti gassosi giganti sotto molti aspetti, ma in orbita uno attorno all’altro senza stella centrale. La componente più massiccia, Oph 98 A, è una giovane nana bruna con massa 15 volte quella di Giove, e, pertanto, si colloca proprio al confine di separazione tra nane brune e pianeti. La sua compagna, Oph 98 B, ha una massa 8 volte quella di Giove. Le componenti dei sistemi binari sono legati tra loro da un collegamento invisibile generato dall’energia gravitazionale, ma il sistema Oph 98, date le masse così piccole e la vasta separazione tra i due oggetti, ha il legame energetico più debole di ogni sistema binario conosciuto ad oggi.
Il team ha individuato i due mondi estremi utilizzando riprese del telescopio Hubble. “Le nane brune di piccola massa sono molto fredde ed emettono ben poca luce, soltanto attraverso radiazione termica. Questo bagliore è estremamente debole e rossastro, pertanto le nane brune sono visibili soltanto in luce infrarossa”, afferma Clémence Fontanive, a guida dello studio. Inoltre, l’associazione stellare di Ofiuco in cui è localizzato il sistema binario è avvolta in un denso insieme di nubi ricche di polveri che diffondono la luce visibile. “Le osservazioni nell’infrarosso sono il solo modo di penetrare attraverso questa polvere”, spiegano i ricercatori.
Il sistema binario si è formato appena 3 milioni di anni fa nella regione di formazione stellare di Ofiuco. L’età del sistema è inferiore a quella necessaria per la formazione dei pianeti: si ritiene che i due oggetti si siano formati con lo stesso meccanismo in base al quale nascono le stelle. Anche se l’oggetto più piccolo, Oph 98 B, ha raggiunto la dimensione giusta per essere un pianeta, Oph 98 A non ha avuto a disposizione materiale a sufficienza per trasformarsi in una vera e propria stella, nè abbastanza materia da poter costruire attorno a sè un pianeta grande come il suo compagno. “Questo suggerisce che anche l’oggetto più piccolo, Oph 98 B, si sia formato attraverso lo stesso meccanismo che genera le stelle, e dimostra che i processi alla base della creazione dei sistemi binari operano su versioni ridotte, fino a queste masse planetarie”, afferma Fontanive. E aggiunge: “Con la scoperta di questi due mondi simili a pianeti, prodotti di per sè non comuni della formazione stellare, per di più legati uno all’altro da una configurazione estrema, siamo testimoni di un risultato incredibilmente raro dei processi di formazione stellare”.
Nell’immagine rappresentazione artistica del sistema composto da Oph 98B (in viola) e Oph 98A (in rosso). I due oggetti sono circondati dalla vasta nube molecolare in cui si sono formati.
Credit: University of Bern/Thibaut Roger
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