La morte di una stella e il flipper cosmico

Di Serena Ricci

23 luglio 2021

Chi avrebbe mai pensato che il sistema solare potesse fungere da flipper?

Dimitri Veras, astrofisico dell’università di Warwick, nell’occuparsi di una ricerca sul futuro e sul destino di asteroidi extrasolari, comete, lune e pianeti, ha scoperto che, nelle loro fasi evolutive stellari, possono essere inquinanti soprattutto alla fine della loro vita, quando si trasformano in "nane bianche". In quest’ultima fase mutano infatti le forze gravitazionali intorno alla futura nana bianca provocando un andamento libero dei pianeti intorno a lei che rimbalzano sulle rispettive gravità come le palline di un flipper, provocando una massa di detriti che inquina l’atmosfera della stella morente.

Dimitri Veras e i suoi colleghi hanno fatto oggetto di un interessante studio, il sistema HR 8799 che dista 135 anni luce da noi ed è composto da una stella di tipo A di 30-40 milioni di anni fa e da quattro pianeti che hanno una massa più di cinque volte di quella di Giove e orbitano molto vicini l'uno all'altro. In tale sistema si sono formati anche due dischi di detriti, uno all'interno dell'orbita del pianeta più interno e un altro all'esterno di quello più esterno.

HR 8799 harbors four super-Jupiters orbiting with periods that range from decades to centuries. Motion interpolate was used on 7 images of HR 8799 taken in infrared light from the Keck Telescope over 7 years to create this image. Read more at http://www.manyworlds.space/index.php/2017/01/24/a-four-planet-system-in-orbit-directly-imaged-and-remarkable/ Archived. Credits: Video making & motion interpolation: Jason Wang Data analysis: Christian Marois Orbit determination: Quinn Konopacky Data Taking: Bruce Macintosh, Travis Barman, Ben Zuckerman

I quattro pianeti “danzano” ad un ritmo perfetto che vede ciascuno completare il doppio dell'orbita di quello vicino. Tuttavia questa danza perfetta si interromperà nel momento in cui una stella entrerà nella fase in cui diventa una gigante rossa ovvero quando centuplica la propria dimensione per poi eliminare più della metà della propria massa, fino a concludere la propria esistenza trasformandosi in una nana bianca. A quel punto inizierà il caos come in un flipper e si creeranno incertezze sui movimenti dei pianeti. Secondo Warwick l'unica cosa che tiene i pianeti in questo ritmo perfetto è la posizione delle loro orbite. Nel sistema oggetto del suo studio i pianeti sono collegati l’uno all’altro e quando si interromperà il loro equilibrio si verificherà una reazione a catena tra tutti e quattro i pianeti perché due di loro si disperderanno l’uno sull’altro. Lo studio portato avanti dall’equipe di Veras ha portato alla scoperta di un inquinamento generato dal materiale dei dischi di detriti del sistema nell'atmosfera della stella, indipendentemente dai movimenti esatti dei pianeti. L’analisi di tali detriti consentirà di scoprire le storie di altri sistemi di nane bianche.