A una distanza di 11,9 anni luce, Epsilon Indi (ε Indi) è una stella nana arancione (nota anche come nana K) con il 71% del diametro del sole. Un team internazionale, guidato dal ricercatore dell'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), Tiago Campante, ha studiato questa stella con lo spettrografo ESPRESSO, montato sul Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio Europeo Australe (ESO), e ha rilevato i più piccoli "sistemi stellari" " mai registrato.
Il team ha utilizzato una tecnica chiamata asterosismologia, che misura le oscillazioni delle stelle. Questi forniscono scorci indiretti dell’interno stellare, proprio come i terremoti ci raccontano dell’interno della Terra. In ε Indi, l'ampiezza di picco delle oscillazioni rilevate è di soli 2,6 centimetri al secondo (circa il 14% dell'ampiezza di oscillazione del sole), il che la rende la stella nana più piccola e più fredda osservata fino ad oggi con oscillazioni confermate di tipo solare.
Queste misurazioni sono così precise che la velocità rilevata è inferiore alla velocità media di un bradipo.
"Il livello di estrema precisione di queste osservazioni è un risultato tecnologico eccezionale. È importante sottolineare che questa rilevazione mostra in modo conclusivo che l'astrosismologia precisa è possibile fino alle nane fredde con temperature superficiali fino a 4.200 gradi Celsius, circa 1.000 gradi più fredde della superficie del sole, aprendo di fatto creare un nuovo dominio nell'astrofisica osservativa," commenta Campante, professore assistente presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia della Facoltà di Scienze dell'Università di Porto (DFA-FCUP).
Questo livello di precisione potrebbe aiutare gli scienziati a risolvere un disaccordo di lunga data tra teoria e osservazioni per quanto riguarda la relazione tra la massa e il diametro di queste stelle nane fredde.
"È noto che i modelli di evoluzione stellare sottostimano il diametro delle nane K del 5-15% rispetto al diametro ottenuto con metodi empirici. Lo studio delle oscillazioni delle nane K, attraverso l'astrosismologia, aiuterà a identificare le carenze degli attuali modelli stellari e, quindi, , migliorarli in modo da eliminare questa discrepanza," spiega la ricercatrice dell'IA Margarida Cunha.
Questi "sistemi stellari" possono ora essere utilizzati per aiutare a pianificare il futuro telescopio spaziale PLATO dell'Agenzia spaziale europea (ESA), una missione in cui l'IA è fortemente coinvolta. Le ampiezze di oscillazione misurate in questo studio possono essere convertite in ampiezze in fotometria, poiché saranno misurate da PLATO, essendo questa un'informazione chiave per aiutare a prevedere con precisione la resa sismica di PLATO, il cui lancio è previsto nel 2026.
Nonostante un certo scetticismo iniziale sul fatto che la rilevazione di tali oscillazioni potrebbe essere oltre la portata delle nostre attuali capacità strumentali, Mário João Monteiro (IA e DFA-FCUP) spiega che "Oltre a rilevare la presenza di oscillazioni di tipo solare in ε Indi, ora Speriamo di utilizzare le oscillazioni per studiare la complessa fisica degli strati superficiali nelle nane K. Queste stelle sono più fredde e più attive del nostro Sole, rendendole importanti laboratori per sondare i fenomeni chiave che hanno luogo nei loro strati superficiali e che non abbiamo ancora studiato. dettaglio in altre stelle."
Sul perché il team ha utilizzato ESPRESSO, Nuno Cardoso Santos (IA e DFA-FCUP), leader del gruppo di ricerca "Verso il rilevamento e la caratterizzazione di altre Terre" presso l'IA, ha dichiarato:"Un consorzio internazionale co-guidato dall'IA ha sviluppato l'ESPRESSO Spettrografo ESPRESSO Gli obiettivi principali di ESPRESSO sono rilevare e caratterizzare pianeti di piccola massa orbitanti attorno ad altre stelle e studiare la variabilità delle costanti fisiche della natura. Questo risultato mostra il potenziale dello spettrografo ESPRESSO per studiare altri stati della natura. casi di scienza dell'arte."
Poiché le stelle nane arancioni e i loro sistemi planetari hanno una durata di vita molto lunga, recentemente sono diventati un obiettivo primario nella ricerca di mondi abitabili e vita extraterrestre.
Questo risultato dimostra che il potere dell’astrosismologia può ora essere potenzialmente utilizzato nella caratterizzazione dettagliata di tali stelle e dei loro pianeti abitabili, con implicazioni di vasta portata. Inoltre, la determinazione precisa dell'età delle nane fredde vicine resa possibile dall'astrosismologia può essere fondamentale per interpretare le biofirme negli esopianeti fotografati direttamente.
"Ogni volta che apriamo una nuova finestra sulla natura, nuove sorprese ci spingono verso nuove scoperte inaspettate. ε Indi mantiene la promessa di essere una finestra con una vista luminosa", commenta Mário João Monteiro.
La ricerca è pubblicata sulla rivista Astronomy &Astrophysics .
Ulteriori informazioni: Campante et al, Espandere le frontiere dell'asterosismologia delle nane fredde con ESPRESSO. Rilevazione di oscillazioni di tipo solare nella nana K5 ϵ Indi, Astronomia e astrofisica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202449197
Informazioni sul giornale: Astronomia e astrofisica
Fornito dall'Istituto di Astrofisica e Scienze Spaziali
