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Nane brune, nascita a metà tra pianeta e stella

Rappresentazione di corpi celesti tra nane brune, stelle e pianetiLe nane brune sono oggetti a metà tra stelle e giganti gassosi: astri che sono riusciti ad avere una massa tale da bruciare deuterio ma non idrogeno e quindi insufficiente a trasformarsi in stella in grado di brillare di luce propria. 

Massa che comunque può andare dalle 13 alle 80 masse gioviane

I giganti gassosi, secondo le teorie, si formano per acquisizione di gas da parte di nuclei rocciosi oppure per instabilità del disco protoplanetario che si frammenta in diversi punti. Le stelle, invece, nascono per contrazione di una nube molecolare. Queste sono le regole, anche se non mancano eccezioni, ma quale è il modo di nascere di una nana bruna? Come le stelle o come i pianeti?

Un team di scienziati dell'INAF di Palermo ha studiato lo spettro delle stelle compagne di 53 nane brune: stelle di classe spettrale intermedia, tra F, G e K, distinguendo le nane brune in due gruppi in base alla massa, scindendo a 42.5 masse gioviane

I risultati mostrano come le nane brune di massa minore siano accompagnate da stelle ricche di elementi pesanti mentre le nane di massa superiore siano accompagnate da stelle composte chimicamente in manera simile a quella delle stelle prive di pianeti. Ne segue che le nane brune di piccola massa tendono a formarsi come i pianeti mentre quelle di grande massa tendono a formarsi come le stelle (INAF, Giugno 2017).

ROXs 42B b. Credit Kraus et alDistinguere una nana bruna da un pianeta non è comunque cosa semplice e una tecnica potrebbe essere quella di misurare la velocità di rotazione del corpo celeste (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Dicembre 2017, University of California), puntando su quei corpi ancora caldi dalla formazione e abbastanza distanti dalle stelle compagne, tanto da non essere abbagliati e nascosti. Se i corpi celesti sono pianeti massicci posti lontano dalla propria stella, allora devono avere proprietà molto simili a quelle delle più piccole nane brune e così le osservazioni del Keck Observatory si sono concentrate su tre corpi di massa planetaria noti come ROXs 42B b, GSC 6214-210 b e VHS 1256-1257 b. Il Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) ha consentito di ottenere lo spettro dei corpi celesti e scinderlo nella parte in avvicinamento, in blu, e in quella in allontanamento, in rosso: la composizione dei due dati indica la velocità di rotazione del corpo celeste. Il range ottenuto è tra 6 e 14 chilometri al secondo, simile al tasso di rotazione dei giganti gassosi del Sistema Solare. I dati sono stati confrontati con quelli di Beta Pictoris b, che gira a 25 chilometri al secondo, e con quelli di nane brune già note mostrando un tasso di rotazione indistinguibile per le due popolazioni. Potrebbe trattarsi di nane brune oppure pianeti formatisi fuori dal disco che circonda la stella. 


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