Gli astronomi che utilizzano il Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) della National Science Foundation hanno effettuato il primo rilevamento radiotelescopico di un oggetto di massa planetaria oltre il nostro Sistema Solare. L'oggetto, circa una dozzina di volte più massiccio di Giove, è una potenza magnetica sorprendentemente forte e una "canaglia, " viaggiare nello spazio senza alcuna stella madre.

"Questo oggetto è proprio al confine tra un pianeta e una nana bruna, o 'stella mancata, ' e ci sta riservando alcune sorprese che possono potenzialmente aiutarci a comprendere i processi magnetici su stelle e pianeti, " disse Melodie Kao, che ha condotto questo studio mentre era uno studente laureato al Caltech, ed è ora Hubble Postdoctoral Fellow presso l'Arizona State University.

Le nane brune sono oggetti troppo massicci per essere considerati pianeti, ma non abbastanza massiccio da sostenere la fusione nucleare dell'idrogeno nei loro nuclei, il processo che alimenta le stelle. I teorici suggerirono negli anni '60 che tali oggetti sarebbero esistiti, ma il primo non è stato scoperto fino al 1995. Originariamente si pensava che non emettessero onde radio, ma nel 2001 una scoperta VLA di flaring radio in uno ha rivelato una forte attività magnetica.

Osservazioni successive hanno mostrato che alcune nane brune hanno forti aurore, simili a quelli visti nei pianeti giganti del nostro Sistema Solare. Le aurore viste sulla Terra sono causate dal campo magnetico del nostro pianeta che interagisce con il vento solare. Però, le nane brune solitarie non hanno un vento solare da una stella vicina con cui interagire. Non è chiaro come siano causate le aurore nelle nane brune, ma gli scienziati pensano che una possibilità sia un pianeta orbitante o una luna che interagisce con il campo magnetico della nana bruna, come quello che accade tra Giove e la sua luna Io.

Lo strano oggetto nell'ultimo studio, chiamato SIMP J01365663+0933473, ha un campo magnetico più di 200 volte più forte di quello di Giove. L'oggetto è stato originariamente rilevato nel 2016 come una delle cinque nane brune che gli scienziati hanno studiato con il VLA per acquisire nuove conoscenze sui campi magnetici e sui meccanismi con cui alcuni degli oggetti più belli possono produrre forti emissioni radio. Le masse delle nane brune sono notoriamente difficili da misurare, e in quel momento, si pensava che l'oggetto fosse una nana bruna vecchia e molto più massiccia.

L'anno scorso, un team indipendente di scienziati ha scoperto che SIMP J01365663+0933473 faceva parte di un gruppo di stelle molto giovane. La sua giovane età significava che in effetti era molto meno massiccio da poter essere un pianeta fluttuante, solo 12,7 volte più massiccio di Giove, con raggio 1,22 volte quello di Giove. A 200 milioni di anni e a 20 anni luce dalla Terra, l'oggetto ha una temperatura superficiale di circa 825 gradi Celsius, o più di 1500 gradi Fahrenheit. A confronto, la temperatura superficiale del Sole è di circa 5, 500 gradi Celsius.

La differenza tra un pianeta gigante gassoso e una nana bruna rimane oggetto di accesi dibattiti tra gli astronomi, ma una regola pratica usata dagli astronomi è la massa al di sotto della quale cessa la fusione del deuterio, noto come "limite di combustione del deuterio", intorno alle 13 masse di Giove.

Contemporaneamente, il team di Caltech che ha originariamente rilevato la sua emissione radio nel 2016 l'ha osservata di nuovo in un nuovo studio a frequenze radio ancora più elevate e ha confermato che il suo campo magnetico era ancora più forte di quanto misurato inizialmente.

"Quando è stato annunciato che SIMP J01365663+0933473 aveva una massa vicina al limite di combustione del deuterio, Avevo appena finito di analizzare i suoi nuovi dati VLA, " disse Kao.

Le osservazioni VLA hanno fornito sia il primo rilevamento radio che la prima misurazione del campo magnetico di un possibile oggetto di massa planetaria oltre il nostro Sistema Solare.

Un campo magnetico così forte "presenta enormi sfide alla nostra comprensione del meccanismo della dinamo che produce i campi magnetici nelle nane brune e negli esopianeti e aiuta a guidare le aurore che vediamo, " ha detto Gregg Hallinan, di Caltech.

"Questo particolare oggetto è eccitante perché studiare i suoi meccanismi di dinamo magnetica può darci nuove intuizioni su come lo stesso tipo di meccanismi può funzionare nei pianeti extrasolari, pianeti oltre il nostro Sistema Solare. Pensiamo che questi meccanismi possano funzionare non solo nelle nane brune, ma anche nei pianeti giganti gassosi e terrestri, " disse Kao.

"Rilevare SIMP J01365663+0933473 con il VLA attraverso la sua emissione radio aurorale significa anche che potremmo avere un nuovo modo di rilevare gli esopianeti, compresi gli sfuggenti canaglia che non orbitano attorno a una stella madre, "ha detto Hallinan.