Le osservazioni del James Webb del primo evento di inglobamento planetario mai registrato, hanno rivelato un disco di accrescimento che circonda la stella.
Le osservazioni del telescopio spaziale James Webb della NASA hanno fornito una sorprendente svolta nella narrazione che circonda quella che si ritiene essere la prima stella osservata nell’atto di inghiottire un pianeta. La stella al centro di questa scena si trova nella galassia della Via Lattea, a circa 12.000 anni luce dalla Terra e le nuove scoperte suggeriscono che la stella in realtà non si sia gonfiata fino a inglobare un pianeta, come precedentemente ipotizzato. Le osservazioni del telescopio Webb mostrano invece che l’orbita del pianeta si è ridotta nel tempo, avvicinandolo lentamente alla sua fine fino a quando non ne è stato completamente inghiottito. Due strumenti a bordo del Webb hanno analizzato in modo approfondito la scena: il MIRI (Mid-Infrared Instrument) e il NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del Webb. I ricercatori sono così stati in grado di giungere alle loro conclusioni utilizzando un approccio investigativo con doppia indagine.
Un dettaglio fondamentale
L’evento di luminosità, formalmente chiamato ZTF SLRN-2020, è stato originariamente individuato come un lampo di luce ottica utilizzando la Zwicky Transient Facility presso l’Osservatorio Palomar del Caltech a San Diego, in California. I dati del NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) della NASA hanno mostrato che la stella si è effettivamente illuminata nell’infrarosso un anno prima del lampo di luce ottica, suggerendo la presenza di polvere. Questa indagine iniziale del 2023 ha portato i ricercatori a credere che la stella fosse più simile al Sole e che fosse in fase di invecchiamento in una gigante rossa per centinaia di migliaia di anni, espandendosi lentamente mentre esauriva il suo combustibile idrogeno.
Tuttavia, il MIRI di Webb ha raccontato una storia diversa. Grazie alla sua elevata sensibilità e risoluzione spaziale, il James Webb è stato in grado di misurare con precisione l’emissione nascosta della stella e delle sue immediate vicinanze, che si trovano in una regione di spazio molto affollata. I ricercatori hanno scoperto che la stella non era così luminosa come avrebbe dovuto essere se si fosse evoluta in una gigante rossa, il che indica che non vi era alcun rigonfiamento che avrebbe inghiottito il pianeta come si pensava in precedenza.
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La ricostruzione della scena
I ricercatori suggeriscono che, a un certo punto, il pianeta avesse le dimensioni di Giove, ma orbitasse piuttosto vicino alla stella, persino più vicino dell’orbita di Mercurio attorno al nostro Sole. Nel corso di milioni di anni, il pianeta ha orbitato sempre più vicino alla stella, portando a conseguenze catastrofiche.
“Alla fine, il pianeta ha iniziato a sfiorare l’atmosfera della stella. Da quel momento in poi, è iniziato un processo di caduta incontrollata e più rapida“, ha affermato Morgan MacLeod, membro del team dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, Massachusetts. “Il pianeta, durante la caduta, ha iniziato a sfaldarsi attorno alla stella.” Nel suo avvicinamento finale, il pianeta avrebbe espulso gas dagli strati esterni della stella. Espandendosi e raffreddandosi, gli elementi pesanti di questo gas si si sono condensati in polvere fredda nel corso dell’anno successivo.
Ispezionare ciò che resta del pianeta
Mentre i ricercatori si aspettavano una nube in espansione di polvere più fredda attorno alla stella, un’occhiata con il potente NIRSpec ha rivelato un disco circumstellare caldo di gas molecolare più vicino. Inoltre, l’elevata risoluzione spettrale del telescopio James Webb ha permesso di rilevare alcune molecole in questo disco di accrescimento, tra cui il monossido di carbonio. La capacità di caratterizzare questo gas ha aperto ulteriori interrogativi ai ricercatori su cosa sia realmente accaduto una volta che il pianeta è stato completamente inghiottito dalla stella.
Grazie a James Webb
Queste osservazioni, effettuate nell’ambito del programma Guaranteed Time Observation 1240, specificamente progettato per indagare una famiglia di misteriosi e improvvisi eventi di brillamento infrarosso, sono state tra i primi programmi Target of Opportunity condotti dal James Webb. Questi tipi di studio sono riservati a eventi, come le esplosioni di supernova che si prevede si verifichino, ma i ricercatori non sanno esattamente quando o dove. I ricercatori prevedono di ampliare il loro campione e di identificare eventi futuri come questo utilizzando il futuro osservatorio Vera C. Rubin e il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, che esamineranno ripetutamente vaste aree del cielo per cercare cambiamenti nel tempo.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale sul sito NASA
- Leggi il paper scientifico intitolato “Revealing a Main-sequence Star that Consumed a Planet with JWST” pubblicato su The Astrophysical Journal
