Teorizzate negli anni Sessanta e osservate solamente nei Novanta, le nane brune sono oggetti substellari con masse da 13 a 80 volte quella di Giove. Sono stelle speciali perché non riescono ad accumulare abbastanza massa da innescare e sostenere la fusione dell’idrogeno nei loro nuclei.
Secondo alcuni studi, tale condizione è soddisfatta a circa 90 masse gioviane, mentre al di sotto avviene la fusione del deuterio o del litio.
L’assenza di reazioni del nucleo implica un continuo raffreddamento per miliardi di anni, dopo un assestamento in una condizione di equilibrio che rende tutte le subnane di dimensioni molto simili tra loro, a prescindere dalla massa.
Le nane brune emettono comunque radiazione elettromagnetica, inizialmente con un picco nella regione bassa dello spettro visibile, che poi si sposta nella regione infrarossa.
Si pensa che le nane brune più fredde, anche se debolmente, emettano un minimo di luce, anziché rifletterla da un’eventuale stella ospite, perciò, in base alla temperatura delle loro atmosfere, sono classificate come di tipo L, T e Y.
Ognuna di queste classi presenta una “firma” spettrale specifica dominante: le nane L sono dominate dalle righe dell’acqua e monossido di carbonio, le T dal metano e le Y anche dall’ammoniaca. A questo stadio, il loro aspetto non dovrebbe essere molto diverso da quello di Giove.
Al pari del nostro pianeta gigante, anche le nane brune presentano un forte campo magnetico, perciò alcune di esse, specialmente se in sistemi binari con stelle normali da cui viene emesso un flusso di particelle, dovrebbero presentare dei fenomeni aurorali osservabili con strumenti ottici o nel dominio radio, così come nella regione X.
Grazie a Lofar
Alcune osservazioni radio sono state già eseguite su alcune nane brune conosciute, ma H.K. Vedantham è riuscito a identificarne una con questo genere di indagine.
Alla guida di un gruppo di astronomi e utilizzando il Low Frequency Array (Lofar), ha identificato la nana bruna BDR 1750+3809 da un accurato esame delle sorgenti con emissione a polarizzazione circolare contenute nel Lofar Two-meter Sky Survey.
Le nane brune già studiate, infatti, avevano mostrato una spiccata emissione polarizzata circolarmente, quindi la cosa è stata ritenuta correttamente una caratteristica comune.
Il candidato è stato poi osservato nel vicino infrarosso presso l’Osservatorio del Monte Palomar con la Wide-field Infrared Camera presso il Gemini-North con lo strumento Niri Uno spettro è stato poi ottenuto con l’Infrared Telescope Facility della Nasa presso l’Osservatorio di Mauna Kea, nelle Hawaii.
Grazie a queste osservazioni, si è scoperto che BDR 1750+3809 presenta forti emissioni del metano, caratteristiche della classe T.
L’analisi fotometrica ha mostrato una luminosità della sorgente leggermente più alta del previsto (interpretata come la presenza di un compagno vicino), comunque compatibile con una distanza compresa tra 186 e 241 anni luce.
Una nuova finestra di indagini
A prescindere dall’inusuale modo di ritrovamento, questa scoperta è importante, perché permette di saperne di più sulle magnetosfere appartenenti a nane brune ed esopianeti, dotati di campi magnetici esclusivamente bipolari come quello terrestre.
Queste osservazioni sono rese difficoltose al suolo dalla presenza della nostra ionosfera, che si comporta come uno schermo impenetrabile per le onde radio più lunghe, ma strumenti con sensibilità adeguata, come il Lofar, sono in grado di eluderne gli effetti e aprono una nuova finestra sullo studio delle magnetosfere degli esopianeti.
Sappiamo quanto il campo magnetico terrestre sia importante per schermare la Terra dalle dannose radiazioni corpuscolari provenienti dal Sole e cosmiche, quindi avere la possibilità di studiare le magnetosfere di esopianeti offre un criterio in più per studiare l’eventuale abitabilità dei candidati più promettenti.
Se pensiamo che appena 25 anni fa non conoscevamo nemmeno l’esistenza di un esopianeta e adesso siamo qui a riportare la possibilità di studiarne le magnetosfere, tutto questo è straordinario.
