Spitzer risolve un mistero sulle nane brune

Come si formano le nane brune? Da quando questi residui dell'evoluzione stellare, a metà strada tra pianeti e stelle in termini di massa e temperatura, sono state scoperte gli astronomi non hanno ancora bene compreso come esse si formano. Di recente, il telescopio spaziale Spitzer ha fornito le immagini di ciò che potrebbero essere considerate le due nane brune più giovani, o meglio due "proto nane brune".

Le giovani stelle sono state identificate da Spitzer nel catalago delle sorgenti del 2005. In particolare, i ricercatori hanno concentrato la loro attenzione sulla nube scura  Barnard 213, una regione che si trova nelle costellazioni del Toro e Auriga ben nota agli astronomi per la presenza di oggetti che hanno una età giovane. "Abbiamo deciso di andare a ritroso nel processo di formazione stellare quando le nane brune sono effettivamente oscurate" dice David Barrado del Centro de Astrobiología in Madrid, Spagna. "Durante queste fasi dell'evoluzione stellare ci aspettiamo che le nane brune abbiano un inviluppo opaco, una sorta di bozzolo, che le rende facilmente identificabili grazie alla forte emissione nell'infrarosso. Di fatto, abbiamo utilizzato proprio questo eccesso di emissione di radiazione per identificarle. Qui sta la capacità del telescopio Spitzer che giuoca un ruolo importante perché ci permette di esplorare in profondità queste nubi scure". Le nuove osservazioni risolvono, parzialmente, un mistero relativo alla loro origine se associata a stelle o a pianeti. Il risultato è che, con ogni probabilità, esse si originano da stelle di piccola massa. Le nane brune sono più fredde è più leggere, per così dire, rispetto alle stelle di grande massa e perciò più calde rispetto ai pianeti. Esse si formano dalle stesse nubi dense di polvere da cui si originano le stelle e i pianeti, anche se spesso si parla di "stelle mancate" dato che non raggiungono la stessa massa delle stelle più calde e più luminose. Senza quella massa, il gas nel nucleo della stella non raggiunge una temperatura tale da determinare la reazione di fusione nucleare che brucia l'idrogeno, che costituisce la componente maggiore presente nelle nubi molecolari, per trasformarlo in elio. Quindi, incapaci di diventare vere e proprie stelle, le nane brune terminano la loro vita divenendo oggetti poco luminosi e freddi, difficili da rivelarle, ma oggi, grazie al potere esplorativo di Spitzer, è possibile identificarle.

Le nane brune giovani sono soggette ad una evoluzione rapida e questo le rende difficili da identificarle soprattutto quando sono appena nate. La prima nana bruna fu scoperta nel 1995 e sebbene da quella data ne sono state trovate centinaia gli astronomi non sono stati in grado di identificarle in maniera non ambigua quando esse si trovano durante le fasi iniziali della loro formazione. La camera ad infrarossi del telescopio Spitzer è stata capace di osservare al di là della polvere che forma la protonube di STB213 J041757. I dati hanno confermato che le immagini nel vicino infrarosso rivelano non una bensì due di quelle che potrebbero essere le nane brune più deboli e più fredde finora osservate. Le stelle sono state monitorate da varie parti del mondo, come ad esempio dal Chile (Very Large Telescopes) e dal New Mexico (Very Large Array).  Al Caltech Submillimeter Observatory nella Hawaii è stato possible rivelare la presenza di un inviluppo attorno alle due giovani stelle. 

Mentre ulteriori studi dovranno confermare se questi oggetti sono in definitiva proto nane brune, ad oggi le due stelle sono le migliori candidate per esserlo. "La scoperta ha avuto un lato divertente, è stato un po' come aprire le scatole cinesi, forse la natura prende il suo tempo quando si tratta di rivelare i suoi segreti" conclude Barrado.