Piccolo pianeta denso osservato in orbita attorno alla stella di White Dwarf

Gli scienziati hanno scoperto un piccolo e denso pianeta in orbita attorno a una stella di White Dwarf. La scoperta - una prima per gli astronomi - fa luce sul periodo crepuscolare di sistemi stellari come il nostro.

Un frammento planetario orbita attorno alla stella SDSS J122859.93 + 104032.9, lasciando dietro di sé una coda di gas (Università di Warwick / Mark Garlick)

Quando le stelle di dimensioni simili al nostro Sole esauriscono il combustibile per la fusione nucleare, diventano nane bianche - un piccolo nucleo di stella calda circondato da una nebulosa planetaria formata dai suoi strati esterni.

Gli scienziati hanno a lungo creduto che le nane bianche potessero eventualmente ospitare pianeti sopravvissuti in orbita attorno a loro. Questi pianeti esisterebbero in mezzo a una coltre di detriti che circonda la nana bianca che rimane dai pianeti distrutti quando l'oggetto perde i suoi strati esterni.

Fino ad ora, gli scienziati non sono stati in grado di trovare prove di tali pianeti intatti. Perfino il team che ha fatto questa osservazione rivoluzionaria non si aspettava un simile risultato.

Come afferma Christopher Manser, che ha guidato il team che ha fatto questa recente scoperta: "Quando inizialmente abbiamo raccolto le nostre osservazioni, non ci aspettavamo di scoprire un planetesimale, quindi è stato un grande risultato!"

Manser, professore presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick, e il suo team hanno utilizzato la spettroscopia per studiare il gas in un disco di detriti che circonda il nano bianco SDSS J122859.93 + 104032.9. Questa analisi ha rivelato una variazione periodica delle linee di emissione del gas che hanno concluso che deve essere causata da un orbita planetaria all'interno del disco. Questo segna la prima volta che un planetesimale intatto - un piccolo corpo planetario - è stato trovato in orbita attorno a una nana bianca.

Continua: “Inizialmente stavamo cercando collisioni casuali tra la polvere nel disco, che avrebbe creato gas che poi vedremmo come piccoli razzi nell'emissione dal disco.

"Ciò che abbiamo effettivamente rilevato era un segnale stabile e periodico che ora siamo fiduciosi sta rivelando la presenza di un planetesimale nel disco."

Manser e il suo team hanno calcolato che il planetesimale - che orbita vicino alla nana bianca ogni due ore - deve essere insolitamente denso e non più grande di 600 chilometri di diametro, al fine di evitare di essere squarciato dalle forze gravitazionali della stella.

Manser spiega: "Questo è un risultato significativo, poiché in precedenza avevamo ipotizzato che qualsiasi materiale che passasse così vicino al nano bianco sarebbe stato diviso e formato un disco (come quello in cui questo planetesimale sta orbitando)".

L'alta densità dell'oggetto ha fornito all'equipaggio un indizio sulle sue origini - sospettano che sia il nucleo residuo di un pianeta - i cui strati esterni devono essere stati violentemente strappati via dalle forze di marea attorno alla stella.

Manser continua: "Questo alla fine aiuta la nostra comprensione di come i corpi vengono lanciati verso la nana bianca, subiscono interruzioni parziali o totali, e alla fine vengono consumati dalla nana bianca."

Luca Fossati, capogruppo dell'Accademia delle scienze austriaca, osserva che i metodi dello studio potrebbero aiutare a identificare altri planetesimi che orbitano attorno a nane bianche che non possono essere rilevate con le tradizionali tecniche di caccia al pianeta.

Per quanto riguarda il futuro di questa ricerca, Manser mi dice: “I nostri piani di ricerca futuri prevedono l'ottenimento di ulteriori osservazioni su SDSSJ122859.93 + 104032.9 per vedere se ci sono proprietà interessanti del planetesimale che possiamo conoscere.

"Abbiamo anche in programma di osservare altri dischi di gas attorno alle nane bianche e usando il metodo che abbiamo sviluppato per trovare, auspicabilmente, altri planetesimi in orbita stretta attorno alle loro nane bianche."

Lo studio, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER), è stato pubblicato nell'ultima edizione della rivista Science.

Ricerca originale: http://dx.doi.org/10.1126/science.aat5330

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