Wolf 940B, una “gelida” nana bruna scoperta quasi nel giardino di casa

«Benché abbia una temperatura di 300 gradi Celsius, cioè abbastanza calda da fondere il piombo, la temperatura è relativa quando si studia questo tipo di oggetti, e questo è davvero molto freddo per gli standard stellari. In effetti, è la prima volta che siamo in grado di studiare con un simile dettaglio un oggetto così freddo», dice il dr. Ben Burningham, dell’Università di Hertfordshire: «Il fatto che orbiti intorno a una stella lo rende molto, molto speciale».

Si pensa che l’oggetto si sia formato come una stella, ma che abbia finito per somigliare più a Giove. Ha infatti più o meno le stesse dimensioni, a dispetto del fatto che è tra le 20 e le 30 volte più pesante. Quando le “impronte” dello spettro nell’infrarosso dei due oggetti vengono comparate, la loro somiglianza è sorprendente.

Il nuovo oggetto orbita intorno alla sua stella a una distanza che è circa 440 volte maggiore di quella che separa la Terra dal Sole. Posto a una distanza così grande, impiega circa 18.000 anni terrestri per compiere una singola orbita.

Troppo piccole per essere stelle, le cosiddette “nane brune” hanno masse minori di quelle delle stelle, ma maggiori di quelle di pianeti gassosi giganti come Giove. A causa della loro bassa temperatura, questi corpi sono molto fiochi nella luce visibile, mentre possono essere rivelati dalla luce che emettono nelle frequenze dell’infrarosso.

Realizzare modelli delle atmosfere delle nane brune è un compito complesso, ma è d’importanza cruciale per comprendere cosa vediamo quando cerchiamo pianeti che orbitano intorno ad altre stelle. I modelli della luce emessa da tali oggetti, che sono dominati dall’assorbimento dovuto all’acqua o al gas metano, sono sensibili ad assunzioni relative alla loro età e alla struttura chimica.

Nella maggior parte dei casi, gli astronomi all’inizio non sanno molto dell’età e della composizione delle nane brune, e questo può rendere difficile capire dove i modelli sono corretti e dove, invece, sbagliano.

«La cosa eccitante, in questo caso, è che possiamo usare ciò che sappiamo della stella primaria per determinare le proprietà della nana bruna, ed è perciò che si tratta di una scoperta estremamente utile», spiega il dr. Burningham. «La possiamo paragonare a una specie di Stele di Rosetta, che ci permette di decrittare quello che la luce di questo oggetto freddo ci sta dicendo».

L’oggetto è stato chiamato Wolf 940B, seguendo la nomenclatura della stella nana rossa intorno alla quale orbita, già catalogata novanta anni fa dal lavoro pioneristico dell’astronomo tedesco Max Wolf.

«Le nane rosse sono le stelle più abbondanti nella Galassia, e sistemi come questo possono essere più comuni di quel che sappiamo», dice il dr. David Pinfield dell’Università di Hertfordshire. «Nel prosieguo delle attuali esplorazioni su vasta scala del cielo, è possibile che si scopra una gran quantità di oggetti simili a Wolf 940B nelle immediate vicinanze del nostro sistema solare».

Wolf 940B è stata osservata la prima volta nel corso di una grande esplorazione del cielo nell’infrarosso, la UKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS), condotta usando lo United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) presso Mauna Kea nelle Hawaii. L’oggetto è stato individuato come parte di un più ampio sforzo di trovare i corpi più freddi e meno luminosi nelle nostre vicinanze galattiche. Si è poi compreso che si trattava di un compagno della vicina stella rossa Wolf 940, a causa del loro moto comune attraverso il cielo. I dati usati per confermare la scoperta sono stati ottenuti da telescopi in Cile, nelle Isole Canarie e nelle Hawaii.

La sua temperatura è stata poi confermata usando il telescopio Gemini Nord sul Mauna Kea. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sul numero di Aprile 2009 di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Dopo la sua scoperta per mezzo di telescopi dislocati a terra, Wolf 940B è stata studiata anche con il Telescopio Spaziale Spitzer della NASA e i risultati di tali osservazioni saranno pubblicati nel corso dell’anno.

«Questo oggetto ci aiuterà a raggiungere nel tempo a venire una comprensione più profonda dei processi che avvengono in una fredda nana bruna e in calde atmosfere planetarie», dice il dr. Sandy Leggett dell’Osservatorio Gemini. «La sua scoperta è stata solo il primo passo».

Libera traduzione del comunicato stampa intitolato UKIRT Astronomers Discover Local Star’s Cool Companion, pubblicato sul sito del Joint Astronomy Centre il 20 aprile 2009.