Grazie ai dati raccolti dalla missione Gaia è stata scoperta la stella nana bianca più antica della Via Lattea tra quelle sinora osservate.
Gli astronomi guidati dall’Università di Warwick hanno identificato la stella più antica della nostra galassia che sta accumulando detriti dai planetesimi in orbita, rendendola uno dei più antichi sistemi planetari rocciosi e ghiacciati scoperti nella Via Lattea. La loro scoperta, pubblicata negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society, ha mostrato come una debole stella nana bianca situata a 90 anni luce dalla Terra, così come i resti del suo sistema planetario orbitante, abbiano più di dieci miliardi di anni.
La stella più antica
Il destino della maggior parte delle stelle, comprese quelle come il nostro Sole, è quello di diventare nane bianche. Una nana bianca è una stella che ha consumato tutto il suo combustibile e ha perso i suoi strati esterni e ora sta subendo un processo di restringimento e raffreddamento. Durante questo processo, tutti i pianeti in orbita vengono distrutti e, in alcuni casi, con i loro detriti lasciati ad accumularsi sulla superficie della nana bianca.
Il team di astronomi ha analizzato due insolite nane bianche che sono state rilevate dall’osservatorio spaziale GAIA dell’Agenzia spaziale europea durante lo studio della Via Lattea. Entrambe le stelle sono contaminate da detriti planetari, per questo motivo una è risultata insolitamente blu, mentre l’altra è la più debole e rossa trovata fino ad oggi nel vicinato galattico locale.
Utilizzando i dati spettroscopici e fotometrici del GAIA, del Dark Energy Survey e dello strumento X-Shooter dell’European Southern Observatory per calcolare da quanto tempo la stella si stia raffreddando, gli astronomi hanno scoperto che la stella “rossa” WDJ2147-4035 è di circa 10,7 miliardi anni, di cui 10,2 miliardi di anni trascorsi a raffreddarsi come una nana bianca.
Grazie alla spettroscopia, che prevede l’analisi della luce della stella a diverse lunghezze d’onda, è stato rilevato quali elementi nell’atmosfera della stella stanno assorbendo luce a colori diversi e determinato quali elementi sono presenti e in quale quantità. Analizzando lo spettro da WDJ2147-4035, il team ha scoperto la presenza dei metalli sodio, litio, potassio e ha rilevato provvisoriamente il carbonio che si accumula sulla stella, rendendo questa la più antica nana bianca inquinata da metalli scoperta finora.
I resti di un sistema planetario simile alla Terra
La seconda stella “blu” WDJ1922+0233 è solo leggermente più giovane di WDJ2147-4035 ed è stata contaminata da detriti planetari di composizione simile alla crosta continentale terrestre. Il team scientifico ha concluso che il colore blu di WDJ1922+0233, nonostante la sua temperatura superficiale fredda, è causato dalla sua insolita atmosfera mista di elio-idrogeno.
I detriti trovati nell’atmosfera della stella rossa WDJ2147-4035 provengono da un vecchio sistema planetario sopravvissuto all’evoluzione della stella in una nana bianca, portando gli astronomi a concludere che questo è il più antico sistema planetario attorno a una nana bianca scoperta nella Via Lattea.
Questi resti stellari più antichi nella Via Lattea risultano contaminati da elementi provenienti da pianeti un tempo simili alla Terra. È incredibile pensare che ciò sia accaduto su una scala di dieci miliardi di anni e che quei pianeti siano morti molto prima che si formasse la Terra.
Gli astronomi possono anche utilizzare gli spettri della stella per determinare la velocità con cui quei metalli stanno affondando nel nucleo della stella, il che consente loro di guardare indietro nel tempo e determinare quanto fosse abbondante ciascuno di quei metalli nel corpo planetario originale. Confrontando queste abbondanze con i corpi astronomici e il materiale planetario trovati nel nostro sistema solare, possiamo indovinare come sarebbero stati quei pianeti prima che la stella morisse e diventasse una nana bianca, ma nel caso di WDJ2147-4035 ciò è risultato complesso.
La stella rossa WDJ2147-4035 risulta infatti un mistero poiché i detriti planetari accumulati sono molto ricchi di litio e potassio e diversi da qualsiasi oggetto conosciuto nel nostro sistema solare. Si tratta di una nana bianca molto interessante in quanto la sua temperatura superficiale ultra-fredda, i metalli che la contaminano, la sua antica età e il fatto che sia magnetica, la rendono estremamente rara.
Quando queste vecchie stelle si formarono più di 10 miliardi di anni fa, l’universo era meno ricco di metalli di quanto non lo sia ora, poiché i metalli si formano nelle stelle evolute e gigantesche esplosioni stellari. Le due nane bianche osservate forniscono un’entusiasmante finestra sulla formazione planetaria in un ambiente povero di metalli e ricco di gas che era diverso dalle condizioni in cui si è formato il sistema solare.
Riferimenti: Warwick University
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