I resti di una nana bianca che continua il suo accrescimento anche dopo la morte potrebbero gettare nuove sfide nella comprensione dei sistemi planetari.
Utilizzando i dati dell’osservatorio WM Keck sul Maunakea, nell’isola di Hawaii, gli astronomi hanno identificato un raro e antico sistema planetario ancora attivamente consumato dalla sua stella nana bianca centrale, LSPM J0207+3331. Situato a 145 anni luce dalla Terra, questo sistema ospita il disco di detriti più antico e ricco di metalli pesanti mai osservato attorno a una nana bianca ricca di idrogeno, sollevando nuovi interrogativi sulla stabilità a lungo termine dei sistemi planetari miliardi di anni dopo la morte stellare, quando la fusione nucleare nella stella è terminata. “Questa scoperta mette in discussione la nostra comprensione dell’evoluzione dei sistemi planetari“, ha affermato Érika Le Bourdais, del Trottier Institute for Research on Exoplanets dell’Université de Montréal e ricercatrice principale. L’accrescimento in corso in questa fase suggerisce che anche le nane bianche potrebbero conservare resti planetari ancora in fase di cambiamenti dinamici“.
Un accrescimento continuo
I dati spettroscopici ottenuti utilizzando lo strumento HIRES (High-Resolution Echelle Spectrometer) a bordo della sonda Keck I hanno rivelato che l’atmosfera della nana bianca è inquinata da 13 elementi chimici, prova dell’esistenza di un corpo roccioso largo almeno 200 chilometri che è stato fatto a pezzi dalla gravità della stella.
“Questa è una delle pochissime volte in cui possiamo vedere prove dirette di pianeti fatti a pezzi e caduti su una stella morta“, ha affermato John O’Meara, Chief Scientist del Keck Observatory. “Non abbiamo molti di questi sistemi in cui vediamo nane bianche inquinate da altri elementi. Questo particolare sistema ha la più grande quantità di elementi pesanti osservata fino ad oggi, il che dimostra che si trattava di un pianeta antico e roccioso“.
Le atmosfere ricche di idrogeno attorno alle nane bianche in genere mascherano tali firme elementari, rendendo questa rilevazione particolarmente significativa. “Qualcosa ha chiaramente disturbato questo sistema molto tempo dopo la morte della stella“, ha affermato il co-ricercatore John Debes dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, nel Maryland. “C’è ancora una riserva di materiale in grado di inquinare la nana bianca, anche dopo miliardi di anni.”
Perché questo ritardo?
Quasi la metà di tutte le nane bianche inquinate mostra segni di accrescimento di elementi pesanti, a indicare che i loro sistemi planetari sono stati disturbati dinamicamente. Nel caso di LSPM J0207+3331, una recente perturbazione – avvenuta negli ultimi milioni di anni – ha probabilmente spinto un pianeta roccioso a spirale verso l’interno.
Questo suggerisce che i meccanismi di distruzione mareale e di accrescimento rimangano attivi molto tempo dopo la fase di sequenza principale della vita di una stella. La perdita di massa durante l’evoluzione stellare può destabilizzare le orbite, influenzando pianeti, comete e asteroidi. Il sistema potrebbe esemplificare l’instabilità ritardata, in cui le interazioni tra più pianeti destabilizzano gradualmente le orbite nel corso di miliardi di anni. E questo potrebbe indicare processi dinamici a lungo termine che non comprendiamo ancora appieno.
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Alla ricerca di pianeti esterni
Gli astronomi stanno ora indagando su cosa possa aver innescato la distruzione. I pianeti superstiti delle dimensioni di Giove potrebbero esserne i responsabili, ma sono difficili da rilevare a causa della loro separazione dalla nana bianca e delle basse temperature. I dati del telescopio spaziale Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea potrebbero essere sufficientemente sensibili da rilevare tali pianeti attraverso la loro influenza gravitazionale sulla nana bianca.
Anche il telescopio spaziale James Webb della NASA potrebbe fornire spunti di riflessione effettuando osservazioni infrarosse del sistema alla ricerca di tracce di pianeti esterni. Le osservazioni future potrebbero infatti aiutare a distinguere tra uno sconvolgimento planetario e l’effetto gravitazionale di un incontro ravvicinato tra una stella e la nana bianca.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Keck Observatory
- Leggi il paper scientifico intitolato “Tracing Planetary Accretion in a 3 Gyr old Hydrogen-rich White Dwarf: The Extremely Polluted Atmosphere of LSPM J0207+3331” pubblicato su The Astrophysical Journal
