Quando una stella come il nostro Sole raggiunge la fine della sua vita, può inghiottire i pianeti e gli asteroidi circostanti che sono nati con lei. Ora, utilizzando il Very Large Telescope dell'Osservatorio Europeo Australe (VLT) in Cile, i ricercatori hanno trovato per la prima volta una firma unica di questo processo:una cicatrice impressa sulla superficie di una stella nana bianca. I risultati sono pubblicati su The Astrophysical Journal Letters .
"È risaputo che alcune nane bianche, braci di stelle come il nostro Sole che si raffreddano lentamente, stanno cannibalizzando pezzi dei loro sistemi planetari. Ora abbiamo scoperto che il campo magnetico della stella gioca un ruolo chiave in questo processo, provocando una cicatrice sulla superficie terrestre." della nana bianca", afferma Stefano Bagnulo, astronomo presso l'Osservatorio e Planetario di Armagh in Irlanda del Nord, Regno Unito, e autore principale dello studio.
La cicatrice osservata dal team è una concentrazione di metalli impressa sulla superficie della nana bianca WD 0816-310, il resto di una stella simile alla Terra, ma leggermente più grande del nostro sole.
"Abbiamo dimostrato che questi metalli provengono da un frammento planetario grande quanto o forse più grande di Vesta, che è largo circa 500 chilometri ed è il secondo asteroide più grande del sistema solare", afferma Jay Farihi, professore all'University College di Londra, Regno Unito e coautore dello studio.
Le osservazioni hanno anche fornito indizi su come la stella abbia ottenuto la sua cicatrice metallica. Il team ha notato che l'intensità del rilevamento dei metalli cambiava mentre la stella ruotava, suggerendo che i metalli sono concentrati su un'area specifica sulla superficie della nana bianca, anziché distribuiti uniformemente su di essa.
Hanno anche scoperto che questi cambiamenti erano sincronizzati con i cambiamenti nel campo magnetico della nana bianca, indicando che questa cicatrice metallica si trova su uno dei suoi poli magnetici. Messi insieme, questi indizi indicano che il campo magnetico ha incanalato i metalli sulla stella, creando la cicatrice. In precedenza, gli astronomi avevano osservato numerose nane bianche inquinate dai metalli sparsi sulla superficie della stella. È noto che questi hanno origine da pianeti disgregati o asteroidi che virano troppo vicini alla stella, seguendo orbite radenti alle stelle simili a quelle delle comete nel nostro sistema solare.
Tuttavia, per WD 0816-310, il team è fiducioso che il materiale vaporizzato sia stato ionizzato e guidato sui poli magnetici dal campo magnetico della nana bianca. Il processo presenta somiglianze con il modo in cui si formano le aurore sulla Terra e su Giove.
"Sorprendentemente, il materiale non era mescolato uniformemente sulla superficie della stella, come previsto dalla teoria. Invece, questa cicatrice è una zona concentrata di materiale planetario, tenuta in posizione dallo stesso campo magnetico che ha guidato la caduta dei frammenti", dice il coautore John Landstreet, professore alla Western University, Canada, che è anche affiliato all'Osservatorio e al Planetario di Armagh. "Niente di simile è stato visto prima."
Per raggiungere queste conclusioni, il team ha utilizzato uno strumento "coltellino svizzero" sul VLT chiamato FORS2, che ha permesso loro di rilevare la cicatrice metallica e collegarla al campo magnetico della stella.
"L'ESO ha la combinazione unica di capacità necessarie per osservare oggetti deboli come le nane bianche, e misurare con sensibilità i campi magnetici stellari", afferma Bagnulo. Nel loro studio, il team si è affidato anche ai dati d'archivio dello strumento X-shooter del VLT per confermare i propri risultati.
Sfruttando la potenza di osservazioni come queste, gli astronomi possono rivelare la composizione complessiva degli esopianeti, pianeti che orbitano attorno ad altre stelle al di fuori del sistema solare. Questo studio unico mostra anche come i sistemi planetari possano rimanere dinamicamente attivi, anche dopo la "morte".
Ulteriori informazioni: Scoperta dell'accrescimento di metalli guidati magneticamente su una nana bianca inquinata, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad2619
Informazioni sul giornale: Lettere del diario astrofisico
Fornito da ESO
