Un frammento di un pianeta sopravvissuto alla morte della sua stella è stato scoperto dagli astronomi dell'Università di Warwick in un disco di detriti formato da pianeti distrutti, che la stella alla fine consuma.

Il planetesimo ricco di ferro e nichel è sopravvissuto a un cataclisma a livello di sistema che ha seguito la morte della sua stella ospite, SDSS J122859.93+104032.9. Ritenuto di aver fatto parte di un pianeta più grande, la sua sopravvivenza è tanto più sorprendente in quanto orbita più vicino alla sua stella di quanto si pensasse in precedenza possibile, girandoci intorno una volta ogni due ore.

La scoperta, riportato sul giornale Scienza , è la prima volta che gli scienziati hanno usato la spettroscopia per scoprire un corpo solido in orbita attorno a una nana bianca, usando sottili variazioni nella luce emessa per identificare il gas aggiuntivo che il planetesimo sta generando.

Utilizzando il Gran Telescopio Canarias a La Palma, gli scienziati hanno studiato un disco di detriti in orbita attorno a una nana bianca distante 410 anni luce, formato dalla disgregazione di corpi rocciosi composti da elementi quali ferro, magnesio, silicio, e ossigeno, i quattro elementi costitutivi chiave della Terra e della maggior parte dei corpi rocciosi. All'interno di quel disco scoprirono un anello di gas che scorreva da un corpo solido, come la coda di una cometa. Questo gas potrebbe essere generato dal corpo stesso o dall'evaporazione della polvere mentre si scontra con piccoli detriti all'interno del disco.

Gli astronomi stimano che questo corpo debba essere grande almeno un chilometro, ma potrebbe avere un diametro di poche centinaia di chilometri, paragonabile ai più grandi asteroidi conosciuti nel nostro Sistema Solare.

Le nane bianche sono i resti di stelle come il nostro sole che hanno bruciato tutto il loro combustibile e hanno perso i loro strati esterni, lasciando dietro di sé un nucleo denso che si raffredda lentamente nel tempo. Questa particolare stella si è ridotta così drasticamente che il planetesimo orbita all'interno del raggio originale del suo sole. Le prove suggeriscono che un tempo faceva parte di un corpo più grande più lontano nel suo sistema solare ed è probabile che sia stato un pianeta fatto a pezzi quando la stella ha iniziato il suo processo di raffreddamento.

L'autore principale Dr. Christopher Manser, assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Fisica, ha detto:"La stella sarebbe stata originariamente di circa due masse solari, ma ora la nana bianca è solo il 70% della massa del nostro Sole. È anche molto piccola, all'incirca delle dimensioni della Terra, e questo rende la stella, e in generale tutte le nane bianche, estremamente denso.

"La gravità della nana bianca è così forte:circa 100, 000 volte quello della Terra, che un tipico asteroide verrà fatto a pezzi dalle forze gravitazionali se passa troppo vicino alla nana bianca".

Professor Boris Gaensicke, coautore del Dipartimento di Fisica, aggiunge:"Il planetesimo che abbiamo scoperto si trova in profondità nel pozzo gravitazionale della nana bianca, molto più vicino di quanto ci aspetteremmo di trovare qualcosa di ancora vivo. Ciò è possibile solo perché deve essere molto denso e/o molto probabile che abbia una forza interna che lo tenga insieme, quindi proponiamo che sia composto in gran parte da ferro e nichel.

"Se fosse ferro puro potrebbe sopravvivere dove vive ora, ma ugualmente potrebbe essere un corpo ricco di ferro ma con una forza interna per tenerlo insieme, il che è coerente con il planetesimale che è un frammento abbastanza massiccio del nucleo di un pianeta. Se corretto, il corpo originale aveva un diametro di almeno centinaia di chilometri perché è solo a quel punto che i pianeti iniziano a differenziarsi, come l'olio sull'acqua, e gli elementi più pesanti affondano per formare un nucleo metallico".

La scoperta offre un indizio su quali pianeti potrebbero risiedere in altri sistemi solari, e uno sguardo al nostro futuro.

Il Dr. Christopher Manser ha detto:"Man mano che le stelle invecchiano diventano giganti rosse, che "ripuliscono" gran parte della parte interna del loro sistema planetario. Nel nostro Sistema Solare, il Sole si espanderà fino al punto in cui orbita attualmente la Terra, e spazzerà via la Terra, Mercurio, e Venere. Marte e oltre sopravviveranno e si sposteranno più lontano.

"Il consenso generale è che tra 5-6 miliardi di anni, il nostro Sistema Solare sarà una nana bianca al posto del Sole, orbitato da Marte, Giove, Saturno, i pianeti esterni, così come asteroidi e comete. È probabile che le interazioni gravitazionali avvengano in tali resti di sistemi planetari, il che significa che i pianeti più grandi possono facilmente spingere i corpi più piccoli su un'orbita che li porti vicino alla nana bianca, dove vengono fatti a pezzi dalla sua enorme gravità.

"Imparare a conoscere le masse degli asteroidi, o frammenti planetari che possono raggiungere una nana bianca possono dirci qualcosa sui pianeti che sappiamo devono essere più lontani in questo sistema, ma al momento non abbiamo modo di rilevarlo.

"La nostra scoperta è solo il secondo planetesimo solido trovato in un'orbita stretta attorno a una nana bianca, con il precedente trovato perché i detriti che passavano davanti alla stella bloccavano parte della sua luce, questo è il "metodo di transito" ampiamente utilizzato per scoprire esopianeti attorno a stelle simili al Sole. Per trovare tali transiti, la geometria sotto la quale li osserviamo deve essere messa a punto molto finemente, il che significa che ogni sistema osservato per diverse ore per lo più non porta a nulla. Il metodo spettroscopico che abbiamo sviluppato in questa ricerca può rilevare planetesimi ravvicinati senza la necessità di un allineamento specifico. Conosciamo già molti altri sistemi con dischi di detriti molto simili a SDSS J122859.93+104032.9, che studieremo di seguito. Siamo fiduciosi che scopriremo altri planetesimi in orbita attorno a nane bianche, che ci permetterà poi di saperne di più sulle loro proprietà generali."