• 16 Aprile 2021 23:26

SCIENZA & DINTORNI

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Trio di nane brune super veloci individuate dalla NASA. Queste oggetti cosmici, noti anche come “stelle fallite”, possono ruotare ad una velocità di 200.000 mph. I ricercatori ritengono che esiste un limite di velocità a cui possono arrivare. Lo studio è stato pubblicato sull’Astronomical Journal.

Trio di nane brune: caratteristiche

Gli scienziati, attraverso i dati raccolti dal telescopio spaziale Spitzer della NASA, hanno individuato tre nane, le più veloci mai trovate fino ad ora. Le nane brune individuate sono più massicce della maggior parte dei pianeti, ma non posseggono una massa tale da diventare delle stelle.

Il team, che ha effettuato le nuove misurazioni della velocità, sostiene che le tre nane individuate sono riuscite a raggiungere il punto di massima rotazione di questo tipo di corpi, oltre cui non possono andare.

Le nane brune individuate sono circa lo stesso diametro di Giove, ma posseggono una massa tra le 40 e le 70 volte maggiore. Ciascuna di loro effettua una rotazione completa ogni ora, a differenza delle altre nane brune conosciute che hanno un tempo di 1,4 ore. Le nane brune, in base alle loro dimensioni, posseggono una velocità di rotazione che va dai 100 chilometri al secondo fino a 360.000 chilometri all’ora.

Le misurazioni della velocità sono state effettuate utilizzando i dati dello Spitzer, della NASA. Le nane brune sono state scoperte dal Two Micron All Sky Survey, o 2MASS, e attraverso delle osservazioni effettuate con i telescopi terrestri Gemini North e Magellan.

Le nane brune, come anche le stelle e i pianeti, ruotano fin dalla loro formazione. Queste ruotano molto più velocemente quando si raffreddano e si contraggono. Gli scienziati, per poter eseguire dei riscontri, hanno misurato le velocità di rotazione di circa 80 nane brune. In questo modo hanno scoperto che la velocità varia da due ore a decine di ore.

Trio di nane brune: una scoperta sorprendente

Un aspetto, che ha sorpreso i ricercatori, è stato quello di scoprire che le tre nane esaminate posseggono la stessa velocità di rotazione, vista la grande varietà di quelle precedentemente individuate.

Questo fattore non è legato alla loro formazione o al loro sviluppo, perché sono fisicamente diverse. Infatti, una è una nana bruna calda, una è fredda e l’altra è posizionata in mezzo tra loro. I ricercatori hanno scoperto che le tre nane brune posseggono temperature differenti. Per fornire questo dato si sono basati sul fatto che le nane brune vanno via via raffreddandosi quando si invecchiano.

La fase di oblazione

I ricercatori, analizzando le tre nane brune, temono che le loro velocità che creano una forza centripeta, possa distruggerle. L’oggetto, prima di arrivare a tal punto, inizierà a gonfiarsi nella sua parte centrale mentre si deforma sotto la pressione.

Gli scienziati chiamano questa fase oblazione. Ad esempio, Saturno, che ruota una volta ogni 10 ore, come anche Giove, ha un’oblazione percettibile. Secondo gli autori, sulla base delle caratteristiche note delle nane brune, quelle individuate probabilmente posseggono gradi di oblazione molto simili.

I ricercatori hanno ipotizzato che possa esistere, come nel caso delle stelle, un meccanismo di frenatura naturale che impediscono loro di autodistruggersi. Al momento non è chiaro se anche le nane brune lo posseggano.

Megan Tannock, Ph.D, candidato alla Western University di Londra, Ontario, e autore principale del nuovo studio, ha dichiarato che: “Sarebbe piuttosto spettacolare poter trovare una nana bruna che ruota così velocemente da lanciare la sua atmosfera nello spazio”.

Megan Tannock, continua affermando che: “Purtroppo, fin’ora non abbiamo trovato una cosa del genere. Penso che questo significhi che qualcosa riesce a rallentare le nane brune prima che raggiungano il punto estremo. Il risultato ottenuto del nostro articolo supporta una sorta di limite al tasso di rotazione, ma non siamo ancora sicuri del motivo”.

Trio di nane brune: velocità massima di rotazione

La velocità di rotazione massima di qualsiasi oggetto non è determinata solo dalla sua massa totale, ma anche da come quella massa è distribuita. Per questo motivo quando sono coinvolte velocità di rotazione molto rapide, la comprensione della struttura interna di una nana bruna diventa sempre più importante.

Il materiale presente all’interno, probabilmente, si sposta e si deforma in modi che potrebbero influire la velocità con cui l’oggetto può ruotare. Le nane brune, che risultano essere molto simili ai pianeti gassosi, come Giove e Saturno, sono composte principalmente da idrogeno ed elio.

Gli scienziati pensano che l’idrogeno presente nel nucleo di una nana bruna, sia sottoposto a delle pressioni così tremende che inizia a comportarsi come un metallo piuttosto che come un gas inerte. Inoltre, presenta degli elettroni che risultano essere liberamente fluttuanti, proprio come in un conduttore di rame.

Stanimir Metchev, coautore dell’articolo che lavora presso l’Istituto per l’esplorazione della terra e dello spazio alla Western University, ha spiegato che: “Questo stato dell’idrogeno, o di qualsiasi gas sotto una pressione così estrema, è ancora molto enigmatico. È estremamente difficile riuscire a riprodurre questo stato della materia, anche nei laboratori di fisica più avanzati”.

Osservazioni, dati di laboratorio e matematica

I fisici utilizzano le osservazioni, i dati di laboratorio e la matematica per riuscire a creare dei modelli di come dovrebbero apparire gli interni delle nane brune e come dovrebbero comportarsi, anche in condizioni estreme.

Nonostante ciò, i modelli attuali mostrano che la velocità di rotazione massima della nana bruna dovrebbe essere dal 50% all’80% più veloce rispetto al periodo di rotazione di un’ora descritto nel nuovo studio.

Stanimir Metchev, spiega che: “È possibile che queste teorie non presentino ancora un quadro completo. Potrebbe entrare in gioco un fattore ancora non valutato che non consente alla nana bruna di girare più velocemente”.

Conclusioni

Indubbiamente ulteriori osservazioni e lavori teorici potrebbero rivelare se esiste un meccanismo di frenata, che impedisce alle nane brune di autodistruggersi. Inoltre, potrebbero essere rintracciate altre nane brune che ruotano ancora più velocemente di quelle individuate nell’oscurità.

Fonte:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/trio-of-fast-spinning-brown-dwarfs-may-reveal-a-rotational-speed-limit/

Per ulteriori informazioni sulla missione Spitzer della NASA, potete visitare:

https://www.jpl.nasa.gov/missions/spitzer-space-telescope
https://www.ipac.caltech.edu/project/spitzer

Video è visibile su:

Fabiana Leoncavallo

Laureata in architettura, mi ritengo una persona piuttosto poliedrica. Grande appassionata di scienze, astronomia, storia, letteratura, cinema e serie tv, tutti argomenti che amo descrivere nei miei articoli, che si basano su ricerche valide. Inoltre, amo molto effettuare studi sulla natura, sugli animali, sui cambiamenti climatici, sulla salute e l'alimentazione.

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