La concezione artistica di una stella nana bruna, un oggetto che è più massiccio e più caldo di un pianeta ma non abbastanza massiccio da diventare una normale stella. Le nane brune di tipo Y sono il sottoinsieme più freddo con temperature superficiali comprese tra circa 200-500 gradi kelvin. Un nuovo studio sulle ventiquattro nane Y note ha scoperto che i modelli per le più belle di esse non riescono a spiegare le proprietà osservate. Credito:NASA
Le stelle nane brune sono stelle mancate. Le loro masse sono così piccole, meno di circa ottanta masse di Giove, che non hanno la capacità di riscaldare i loro interni alle temperature di circa dieci milioni di kelvin richieste per la normale combustione dell'idrogeno (la combustione dell'idrogeno alimenta il Sole, la cui temperatura superficiale è di circa 5700 kelvin).
Le temperature superficiali e le proprietà delle nane brune dipendono dalle loro precise masse ed età, e vanno da poche migliaia di gradi fino a soli 200 kelvin (paragonabili alla temperatura della superficie terrestre) con il gruppo più caldo designato come L Nani, il prossimo gruppo più caldo come T Dwarfs, e gli oggetti più cool come Y Dwarfs. Non sorprendentemente, perché sono così belli, le nane brune sono deboli e difficili da rilevare, e quindi, sebbene i teorici prevedano che potrebbero esserci tante stelle nane brune quante sono le stelle normali, la nostra comprensione della loro evoluzione e delle proprietà interne è piuttosto incompleta.
Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, sensibile all'emissione di oggetti freddi, ha scoperto la classe Y delle nane brune nel 2011, e oggi se ne conoscono ventiquattro.
L'astronoma CfA Caroline Morley e i suoi colleghi hanno usato il telescopio spaziale Spitzer e l'osservatorio Gemini, così come alcune altre strutture, affinare le distanze, luminosità, colori, e caratteristiche spettrali di questi oggetti e confrontato i risultati con i modelli attuali.
Gli scienziati hanno determinato le masse e l'età per ventidue di loro, e ha confermato che, almeno per le nane Y leggermente più calde (le cui temperature sono intorno a 450 kelvin) i modelli di superficie senza nuvole concordano con le osservazioni.
Tutti hanno abbondanze elementali paragonabili a quelle che si trovano nel Sole, e tutti sembrano avere atmosfere turbolente. Tuttavia, per i pochi oggetti più cool, le cui temperature sono più simili a 250 kelvin, i modelli non sono d'accordo.
Un campione più ampio di oggetti per lo studio aiuterebbe a vincolare i parametri, ma gli autori fanno notare che è improbabile che se ne troveranno di più fino a quando non verrà effettuata una missione a infrarossi più sensibile.
