Nuovo enorme nana bruna scoperto

13 agosto 2023 rapporto

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di Tomasz Nowakowski , Phys.org

Gli astronomi riportano la scoperta di una nuova nana bruna massiccia utilizzando il Zwicky Transient Facility (ZTF). Il nuovo oggetto rilevato è circa 80 volte più massiccio di Giove e orbita attorno a una stella di bassa massa. La scoperta è stata dettagliata in un articolo pubblicato il 28 luglio sul server preprint arXiv. 

Le nane brune (BD) sono oggetti intermedi tra pianeti e stelle, occupando una fascia di massa compresa tra 13 e 80 masse gioviane (0,012 e 0,076 masse solari). Sebbene molte nane brune siano state scoperte fino ad oggi, questi oggetti che orbitano attorno ad altre stelle sono una scoperta rara.

Recentemente, un team di astronomi guidato da Kareem El-Badry del California Institute of Technology (Caltech) ha trovato una rara nana bruna. Durante la ricerca di binarie di eclissi a bassa massa, hanno rilevato un sistema composto da una stella M-nana e una nana bruna, che ha ricevuto la designazione ZTF J2020+5033.

"Questo articolo presenta la scoperta di una BD in un sistema binario con un periodo orbitale molto più breve rispetto a qualsiasi altro sistema di questo tipo scoperto fino ad oggi. La scoperta è stata resa possibile dal Zwicky Transient Facility (ZTF), che fornisce curve di luce di alta qualità per stelle significativamente più deboli rispetto ad altri rilevamenti che sono stati utilizzati per rilevare finora BD in transito", hanno spiegato i ricercatori.

La nana bruna in ZTF J2020+5033 è delle dimensioni di Giove ma la sua massa è circa 80,1 volte superiore al pianeta più grande del sistema solare, il che la pone al confine stellare/sottostellare, leggermente al di sotto del limite di bruciatura dell'idrogeno. La temperatura effettiva dell'oggetto è stimata essere di 1.691 K.

La stella nel sistema è una nana M di tipo spettrale M6, con un raggio di 0,176 raggi solari e una massa di 0,134 masse solari. La temperatura effettiva di questa stella è risultata essere di 2.856 K.

Secondo lo studio, la binaria si trova a circa 445 anni luce dalla Terra. L'età del sistema è stimata tra 5 e 13 miliardi di anni, e il suo periodo orbitale è stato misurato a soli 1,9 ore, rendendo la componente più piccola la nana bruna in transito con il periodo più breve conosciuto.

Gli astronomi hanno osservato che con un periodo orbitale così breve, ZTF J2020+5033 è anche molto più compatto rispetto ad altre binarie con nane brune in transito conosciute.

"Entrambi i componenti devono essere stati significativamente più grandi quando erano giovani rispetto a quanto lo sono oggi, il che implica che l'orbita si sia notevolmente ridotta per frenatura magnetica. Ciò suggerisce fortemente che la frenatura magnetica rimane efficiente al di sotto del confine pienamente convettivo in almeno alcune stelle, contrariamente all'assunzione comune in molti modelli di evoluzione binaria", hanno concluso gli autori dell'articolo.

Hanno aggiunto che ZTF J2020+5033 è più vicino di 34 dei 39 altri sistemi conosciuti con nane brune in transito, il che suggerisce che le nane brune in orbite a breve periodo non sono particolarmente rare.

Informazioni sulla rivista: arXiv

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