.
livello elementare
.
ARGOMENTO: ASTRONOMIA E ASTROFISICA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: vita dei pianeti, telescopio spaziale James Webb
.
Quando guardiamo il cielo ci rendiamo conto di quanto la nostra vita sia infinitesimale a fronte di quella dell’Universo; la buona notizia è che i nuovi space telescope ci stanno mostrando immagini straordinarie che ci consentono di osservare eventi un tempo solo ipotizzati. Grazie alle capacità del telescopio spaziale James Webb (JWST) della NASA è stato recentemente possibile osservare – per la prima volta – una stella nell’atto di inghiottire un pianeta.
Fino ad oggi gli astronomi ritenevano che una stella, nella sua lunga vita, ad un certo punto aumentasse le sue dimensioni fino ad inglobare i pianeti nelle sue vicinanze ma, una recente osservazione ha dimostrato che può avvenire anche il contrario, ovvero l’orbita di un pianeta intorno al suo astro si può ridurre nel tempo, avvicinandolo lentamente fino al contatto finale.
ZTF SLRN-2020 è una nova rossa sub luminosa. L’immagine a destra (del 26 maggio 2020) è vicina al picco – NASA – autore Meli Thev
Questa scoperta si deve ancora una volta alle capacità straordinarie del John Webb Space Telescope (JWST), in grado di poter raccogliere immagini ad alta risoluzione nell’infrarosso ed acquisire così preziose informazioni anche sul destino finale dei sistemi planetari. L’evento astronomico di oggi è decisamente intrigante perché riguarda l’interazione di un pianeta con la sua stella, un evento che è stato possibile osservare grazie a due strumenti spettrografici del JWST: il MIRI (Mid-Infrared Instrument) e il NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), che hanno permesso ai ricercatori di analizzare l’evento da due vie diverse.
Le osservazioni del telescopio spaziale James Webb della NASA su quello che si ritiene essere il primo evento di inglobamento planetario mai registrato hanno rivelato un disco di accrescimento caldo che circonda la stella, con una nube di polvere più fredda in espansione che avvolge la scena. Webb ha anche rivelato che la stella non si è gonfiata fino a inghiottire il pianeta, ma che l’orbita del pianeta si è in realtà lentamente deprezzata nel tempo, come si vede in questa rappresentazione artistica. NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)
Capiamo meglio
Tutto iniziò da un lampo di luce ottica proveniente da una nova rossa, formalmente chiamato ZTF SLRN-2020, originariamente individuato dalla Zwicky Transient Facility presso l’Osservatorio Palomar del Caltech di San Diego, California. Analizzando i dati raccolti dal NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) della NASA gli scienziati scoprirono che quella stella si era illuminata nella banda dell’infrarosso un anno prima del lampo di luce. Inizialmente l’indagine iniziale portò i ricercatori a credere che quella stella, situata al centro della Via Lattea a circa 12.000 anni luce dalla Terra, fosse simile al nostro Sole e che, nella sua fase di invecchiamento, stava per trasformarsi in una gigante rossa. A causa di questo processo queste stelle si espandono lentamente man mano che esauriscono il loro combustibile (idrogeno) e si trasformano poi in giganti rosse. Era quindi ipotizzato che nella sua espansione la stella aveva inglobato il pianeta.
il MIRI del JWST
Grazie ai dati raccolti dal MIRI del JWST è però emersa una storia ben diversa. Grazie all’elevata sensibilità e risoluzione degli strumenti spaziali, gli scienziati sono stati in grado di misurare con precisione l’emissione nascosta della stella, scoprendo che non era poi così luminosa come avrebbe dovuto essere; in altre parole non si stava trasformando in una gigante rossa per cui non vi era alcun aumento delle dimensioni dell’astro tale da poter inghiottire quel pianeta. I ricercatori ipotizzano che quel pianeta delle dimensioni di Giove, orbitasse vicino alla stella, ad una distanza minore dell’orbita di Mercurio attorno al nostro Sole. Nel suo orbitare, nel corso di milioni di anni, il pianeta si era però avvicinato sempre più alla stella fino a sfiorarne l’atmosfera. Da quel momento in poi, era iniziato un processo incontrollato di caduta sempre più rapida verso l’astro, che aveva sfaldato il pianeta prima di inghiottirlo. Un evento catastrofico che aveva comportato l’espulsione dei gas dagli strati esterni della stella; gli elementi pesanti di questi gas espandendosi e raffreddandosi, si erano poi rapidamente condensati in un disco di polvere fredda (nel corso dell’anno successivo).
Illustrazione schematica dell’interpretazione pre e post fagocitamento di ZTF SLRN-2020. (Sinistra) La luminosità di circa 0,3 L⊙ della stella ospite residua di ZTF SLRN-2020, è coerente con una stella di sequenza principale di tipo K. È quindi improbabile che ZTF SLRN-2020 sia stata innescata dall’espansione radiale dovuta all’evoluzione stellare ma potrebbe invece essere innescato dal decadimento orbitale del pianeta nella stella ospite dovuto alle interazioni mareali. (Destra) A tempi più tardivi (+830 giorni), la stella ospite residua potrebbe essere circondata da un disco di accrescimento polveroso composto dal materiale espulso. La polvere espulsa rilevata da precedenti osservazioni a +320 giorni non viene rilevata da JWST a +830 giorni perché la polvere espulsa potrebbe essersi raffreddata oltre i limiti di rilevamento e la copertura di lunghezza d’onda delle osservazioni da Revealing a Main-sequence Star that Consumed a Planet with JWST – IOP science
Il NIRSpec ha infatti rivelato la presenza di un disco circumstellare caldo di gas molecolare con molecole di monossido di carbonio. Un cold case svelato. Queste osservazioni, effettuate nell’ambito del programma Guaranteed Time Observation 1240, hanno lo scopo di indagare gli improvvisi e ancora misteriosi eventi di luminosità infrarossa come le esplosioni delle supernova. I telescopi spaziali della NASA fanno parte di una rete internazionale, destinata a crescere, che ci aiuteranno a comprendere il funzionamento dell’universo. Tra di essi il futuro Osservatorio Vera C. Rubin e il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, che esploreranno ripetutamente vaste aree del cielo per rivelarci questi misteri dell’Universo.
.
.
Riferimento
Revealing a Main-sequence Star that Consumed a Planet with JWST – IOPscience
.
PAGINA PRINCIPALE - HOME PAGE
.
Alcune delle immagini possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l’autore e le fonti o rimuoverle, può scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell’articolo
.
- autore
- ultimi articoli
è composta da oltre 60 collaboratori che lavorano in smart working, selezionati tra esperti di settore di diverse discipline. Hanno il compito di selezionare argomenti di particolare interesse, redigendo articoli basati su studi recenti. I contenuti degli stessi restano di responsabilità degli autori che sono ovviamente sempre citati. Eventuali quesiti possono essere inviati alla Redazione (infoocean4future@gmail.com) che, quando possibile, provvederà ad inoltrarli agli Autori.