Immagine della nana bruna 2MASS J044144 insieme alla misteriosa compagna. Credit : Hubble

Pianeta gigante, o nana bruna compagna? Usando il telescopio spaziale Hubble insieme al osservatorio Gemini, gli astronomi hanno scoperto un oggetto insolito che orbita una nana bruna, e la sua scoperta potrebbe alimentare ulteriori dibattiti riguardo a cosa intendiamo esattamente per “pianeta”. L’oggetto orbita una nana bruna nella regione di formazione stellare chiamata Taurus con un orbita distante circa 3,6 miliardi di km dalla nana bruna, circa la stessa distanza che separa Saturno dal Sole. Gli astronomi pensano che sia la distanza giusta perché si tratti di un pianeta, ma credono che l’oggetto si sia formato in meno di 1 milione di anni, approssimativamente quella della nana bruna, molto più veloce di quanto gli attuali modelli convenzionali predicono per la possibile formazione planetaria.

Kamen Todorov della Penn State University insieme al suo team hanno condotto una ricerca su 32 giovani nane brune nella regione Taurus.Durante questa ricerca si sono imbattuti in questa particolare anomalia.
L’oggetto misterioso orbita la nana bruna 2M J044144 ed ha una massa tra 5 e 10 volte quella di Giove . Le nane brune sono oggetti tipicamente decine di volte la massa di Giove, ma che sono troppo piccole per sostenere la fusione nucleare che le farebbe diventare stelle.
Mentre c’è stato un lungo dibattito riguardo alla classificazione di Plutone come pianeta, e si è parlato di quanto piccolo un oggetto può essere ed essere ancora chiamato pianeta, queste nuove osservazioni pongono una diversa domanda: Quanto piccola può essere una nana bruna, e continuare ad essere una nana bruna e non un pianeta? Questa nuova compagna scoperta è nel gamma di masse osservate per esopianeti scoperti finora, ma come detto prima, gli astronomi non sono sicuri che è un pianeta davvero o se invece è una nana bruna.
La risposta è strettamente connessa al meccanismo con cui si è venuta a formare la stella compagna.
La nuova immagine arrivata da Hubble offre tre possibili scenari per come l’oggetto si è venuto a formare:

1. La polvere nel disco circumstellare si agglomera lentamente per formare un pianeta roccioso 10 volte più grande della Terra, che in seguito accumula un enorme involucro gassoso; 2. Un cumulo di gas nel disco collassa velocemente per formare un oggetto delle dimensioni di un pianeta gigante gassoso, o 3. Piuttosto che formare un disco, una compagna forma direttamente dal collasso della grande nube di gas e polvere allo stesso modo in cui si vengono a creare le stelle(o nane brune)
Se l’ultimo scenario è coretto, allora questa scoperta dimostra che gli oggetti di massa planetaria possono venirsi a formare tramite lo stesso meccanismo che porta alla formazione stellare. Questa è la soluzione più probabile perché la compagna è troppo giovane per essersi formata secondo il primo scenario, che è molto lento. Il secondo meccanismo avviene rapidamente, ma il disco intorno alla nana bruna centrale probabilmente non conteneva abbastanza materiale per dar vita ad un oggetto di 5-10 volte la massa di Giove.


illustrazione dei modelli per la formazione della compagna di massa planetaria

“Le implicazioni più interessanti di questo risultato è che mostra che il processo che porta alla formazione di stelle binarie si estende fino ad includere anche gli oggetti di massa planetaria. Quindi sembra che la natura è capace di creare compagne di massa planetaria tramite due diversi meccanismi.” spiega Kevin Luhman, del Centro per i Mondi Abitabili, e gli Esopianeti, della Penn State University.

Se la compagna misteriosa si è formata tramite un collasso di una nube e la frammentazione, come avviene nei sistemi di stelle binarie, allora questo non è pianeta, perché i pianeti si formano in dischi.
La massa della compagna è estimata comparando la sua luminosità alle luminosità predette dai modelli di evoluzione teoretica di vari oggetti e varie masse, nel primo milione di anni di vita.

Ulteriori prove vengono dalla presenza molto vicino di un sistema binario di stelle, che contiene una nana rossa e una nana bruna. Luhman pensa che tutti e 4 questi oggetti potrebbero essersi formati dal collasso della stessa nube, facendo di questo, in realtà un sistema quadruplo.
“La configurazione somiglia da vicino ai sistemi stellari quadrupli, suggerendo quindi che tutti i componenti si sono formati come stelle.” spiega Luhman.

La ricerca del team verrà pubblicato nel prossimo numero del “Astrophysical Journal”

http://hubblesite.org/pubinfo/pdf/2010/ ... 0539v1.pdf

http://hubblesite.org/newscenter/archiv ... s/2010/03/

Fonte: http://link2universe.wordpress.com/2010 ... /#more-565

Visto che ogni tanto in qualche modo se ne discute, ecco un interessante articolo di astronomia.com!

Pianeti stellari o stelle planatarie?

Con l’aumentare della potenza dei telescopi si ottengono decisamente molte conferme, ma si scoprono anche nuovi oggetti o fenomeni che spesso contraddicono ipotesi che sembravano abbastanza ben radicate. E’ il caso della formazione planetaria.

E’ stato scoperto un pianeta che orbita attorno a una Nana Bruna nella zona di formazione stellare della costellazione del Toro (a circa 450 anni luce da noi). Esso ha una massa “normale” (5-10 masse gioviane), ma il vero problema è che si è formato in un tempo rapidissimo: solo un milione di anni. Come si può esserne così sicuri? Semplice, dall’età della Nana Bruna. Non può infatti essersi formato prima della stella intorno a cui orbita… E questa velocità di crescita è veramente eccezionale per le teorie esistenti.

Ancora una volta è stato lo Space Telescope a dare un grande contributo, affiancato però efficacemente dall’Osservatorio Gemini (due telescopi da 8 metri alle Hawaii). Pochi dubbi sulla scoperta, in quanto le immagini mostrano direttamente i due oggetti in questione. La stella non è molto più grande del suo pianeta, dato che le Nane Brune hanno una massa dell’ordine di qualche decina di volte quella di Giove. Tuttavia la differenza è sostanziale per passare da oggetto planetario non in grado di innescare le reazioni nucleari a oggetto che ha una limitata attività e subisce contrazioni di tipo stellare. La distanza tra i due oggetti così simili e così diversi è di circa 3.6 miliardi di chilometri (qualcosa di intermedio tra la distanza di Saturno e Urano dal Sole).


Le osservazioni del sistema binario 2M J044144 eseguite dall’ Hubble Space Telescope (in alto) e dal Gemini (in basso). Nei pannelli a destra di entrambe le osservazioni è stata rimossa la luce più forte della Nana Bruna, per meglio evidenziare il pianeta di 5-10 masse gioviane

Si è fatta spesso polemica sulla massa minima che deve avere un pianeta per essere giudicato tale e non essere declassato a pianeta nano. Plutone è finito in serie B proprio perché troppo piccolo (oltre però ad altre caratteristiche mancanti). Ma vale anche il discorso contrario: quanto può essere grande un pianeta per essere ancora considerato tale. Si stabiliva come limite superiore qualcosa dell’ordine di 15 masse gioviane. Il nuovo pianeta è perfettamente all’interno di questo intervallo, ma lo possiamo considerare tale? Sembrerebbe che la massa da sola sia un metro insufficiente e bisognerebbe considerare soprattutto il meccanismo attraverso il quale esso si è formato.


Una rappresentazione artistica del sistema 2M J044144. La nana Bruna a sinistra (circa 20 volte la massa gioviana) è circondata dal suo disco di gas e polvere che non contiene abbastanza materia per formare un oggetto di circa 5-10 masse gioviane come quello mostrato a destra. La formazione di quest’ultimo deve essere avvenuta contemporaneamente a quella della stella durante il collasso della nube originaria. (Fonte: Gemini Observatory/AURA artwork by Lynette Cook).

Vi sono, al momento, tre scenari di formazione plausibili: (1) la polvere in un disco circumstellare si aggrega lentamente fino a formare un pianeta roccioso di circa 10 masse terrestri, il quale poi accumula un enorme inviluppo gassoso; (2) un nodulo instabile di gas nel disco collassa fino a formare un pianeta; (3) il pianeta si forma insieme alla stella dalla contrazione della nebulosa proto stellare (in pratica ciò che avviene per una stella doppia). L’ultimo scenario era altamente ipotetico. Fino ad ora, almeno.

Data la rapidità del fenomeno osservato nel sistema 2M J044144, sembra dimostrarsi che la formazione di un oggetto planetario possa avvenire con il terzo scenario, quello tipico per la nascita delle stelle. Il primo scenario, infatti, sarebbe troppo lento, mentre il secondo sarebbe sicuramente rapido, ma non vi sarebbe sufficiente gas a disposizione nel disco attorno alla Nana Bruna per costruire un oggetto così grande.

L’implicazione più importante di questa scoperta è che i processi di formazione di sistemi stellari doppi possano estendersi anche fino a masse planetarie. In altre parole, la Natura può formare pianeti in due modi ben diversi tra loro: o utilizzando la polvere e il gas del disco protoplanetario o direttamente utilizzando la nube protostellare. Tuttavia, se il nostro pianeta si è formato nel secondo modo, non può più essere considerato pianeta perché per definizione essi sono definiti tali quando si formano all’interno del disco. Mamma mia, che confusione! Bisognerà sicuramente rivedere non solo i meccanismi di formazione, ma anche la definizione stessa di pianeta!

Il sistema è interessante anche per la presenza di un altro sistema binario, molto vicino, composto da una piccola stella rossa e da una Nana Bruna. Si pensa che tutti e quattro gli oggetti si siano formati nella stessa nube collassata. Quattro fratelli gemelli stellari, di cui uno è nato veramente sottopeso…


L’immagine del Gemini che mostra il sistema 2M J044144 in basso a destra e il sistema 2M J044145 in alto a sinistra. I quattro oggetti probabilmente formano un quartetto nato dalla stella nube protostellare.

Fonte: http://www.astronomia.com/2010/04/15/pi ... lanatarie/