Identificato un oggetto vagante di massa planetaria

Nel 2011 gli astronomi hanno annunciato che la nostra galassia probabilmente brulica di pianeti vaganti. In realtà, questi mondi solitari, che risiedono tranquillamente nel buio dello spazio, senza compagni pianeti o addirittura senza una stella madre, potrebbero superare in numero le stelle nella nostra galassia.

La sorprendente scoperta implica la domanda: da dove provengono questi oggetti?
Sono pianeti che sono stati espulsi da sistemi solari, o sono in realtà nane brune che si sono formate da sole nello spazio come le stelle?

Un nuovo studio che utilizza i dati della Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA e del Two Micron All Sky Survey (2MASS), fornisce nuovi indizi per questo mistero di proporzioni galattiche. Gli scienziati hanno identificato un oggetto vagante di massa planetaria all’interno di una giovane famiglia stellare, chiamata associazione TW Hydrae. Si ritiene che l’oggetto ritrovato, chiamato WISEA J114724.10-204021.3, o semplicemente WISEA 1147 abbia da circa 5 a 10 volte la massa di Giove.

WISEA 1147 è uno dei pochi mondi vaganti per cui gli astronomi possono cominciare a indicare le sue probabili origini come nana bruna e non come pianeta. Poiché l’oggetto risulta un membro dell’associazione TW Hydrae, composta da stelle molto giovani, gli astronomi sanno di conseguenza che è molto giovane, soltanto 10 milioni di anni d’età. E dal momento che si pensa i pianeti richiedano almeno 10 milioni di anni per formarsi, e probabilmente più tempo per farsi cacciare fuori da un sistema stellare, WISEA 1147 è forse una nana bruna. Le nane brune si formano come le stelle, ma hanno massa insufficiente per innescare reazioni di fusione nucleare al loro interno e brillare di luce stellare.

“Continuando ad osservarlo, può essere possibile tracciare la storia di WISEA 1147 per confermare se si sia o no formato in isolamento”, ha detto Adam Schneider dell’Università di Toledo nell’Ohio, autore di un nuovo studio accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal.

Tra i miliardi di possibili mondi vaganti che si ritiene popolino la nostra galassia, alcuni possono essere nane brune dalla massa molto piccola, mentre altri possono essere in realtà veri e propri pianeti, espulsi da sistemi solari in formazione. A questo punto, la frazione di ogni popolazione rimane sconosciuta. Tracciare le origini dei mondi vaganti e determinare se siano pianeti o nane brune, è un compito difficile, proprio perché sono così isolati.

“Siamo all’inizio di quello che diventerà un argomento scottante: cercare di determinare la natura della popolazione vagante e quanti siano i pianeti rispetto alle nane brune”, ha detto il co-autore Davy Kirkpatrick dell’Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), presso il California Institute of Technology, Pasadena.

Gli astronomi hanno trovato WISEA 1147 setacciando tra  immagini riprese da WISE nel 2010, e da 2MASS una decina di anni prima. Cercavano giovani nane brune nelle vicinanze. Un modo per dire se un oggetto si trova nelle vicinanze è controllare se si è spostato in maniera significativa rispetto ad altre stelle nel corso del tempo. Più vicino è un oggetto, tanto più apparirà in movimento su uno sfondo di stelle più lontane.

Trovare oggetti di piccola massa e nane brune è un compito adatto a WISE e 2MASS, perchè entrambi rilevano la luce a infrarossi, infatti le nane brune non sono abbastanza brillanti per poter essere osservate con telescopi operanti nelle frequenze della luce visibile.

La nana bruna WISEA 1147 è risultata di un brillante “rosso” nelle immagini di 2MASS (dove il colore rosso era stato assegnato a lunghezze d’onda infrarosse più lunghe), il che significa che è un oggetto polveroso e giovane.

È interessante notare che, un secondo membro dell’associazione TW Hydrae molto simile, a massa bassa, è stato annunciato pochi giorni dopo (2MASS 1119-1111) da un team distinto guidato da Kendra Kellogg della Western University in Ontario, Canada.

Un altro motivo per cui gli astronomi vogliono studiare questi mondi isolati è che assomigliano a pianeti, ma sono più facili da studiare. I pianeti intorno ad altre stelle, chiamati esopianeti, sono a stento rilevabili vicino alle loro stelle brillanti. Studiando oggetti come WISEA 1147, che è senza stella, gli astronomi possono apprendere di più sulla loro composizione e sui modelli meteorologici.

http://www.nasa.gov/feature/jpl/lone-planetary-mass-object-found-in-family-of-stars/