Nubi d’acqua per una nana bruna

Fin dalla sua individuazione nel 2014, la nana bruna nota come WISE 0855 ha affascinato gli astronomi. A soli 7,2 anni luce dalla Terra, è il corpo celeste più freddo al di fuori del nostro Sistema Solare ed è appena visibile a lunghezze d’onda infrarosse con i più grandi telescopi terrestri.

Ora un team guidato da astronomi della University of California, Santa Cruz è riuscito ad ottenere lo spettro a infrarossi di WISE 0855 utilizzando il telescopio Gemini North alle Hawaii, fornendo i primi dettagli della composizione e della chimica dell’oggetto. Tra i risultati una forte evidenza dell’esistenza di nubi di acqua o di acqua ghiacciata, le prime nubi di questo tipo rilevate al di fuori del nostro Sistema Solare. Andrew Skemer è il primo autore di un articolo sulle nuove scoperte pubblicato su Astrophysical Journal Letters.

Una nana bruna è essenzialmente una stella mancata, formatasi nello stesso modo delle stelle, dal collasso gravitazionale di una nube di gas e polvere, ma senza raggiungere la massa sufficiente per innescare le reazioni di fusione nucleare che fanno brillare le stelle. Avendo circa cinque volte la massa di Giove, WISE 0855 assomiglia al pianeta gigante gassoso sotto molti aspetti. La sua temperatura è di circa 250 gradi Kelvin, il che la rende quasi fredda come Giove, che ha una temperatura di 130 gradi Kelvin. “WISE 0855 è la nostra prima opportunità di studiare un oggetto extrasolare di massa planetaria che è quasi freddo come i nostri giganti gassosi”, ha detto Skemer.

Il team ha utilizzato il telescopio Gemini North alle Hawaii e il Gemini Near Infrared Spectrograph per osservare WISE 0855 per oltre 13 notti, per un totale di circa 14 ore.
“È cinque volte più debole rispetto a qualsiasi altro oggetto rilevato con la spettroscopia a terra a questa lunghezza d’onda”, ha detto Skemer. “Ora che abbiamo uno spettro, possiamo davvero cominciare a indagare su quello che sta succedendo in questo oggetto. I risultati indicano che WISE 0855 è dominata dalla presenza di vapore acqueo e nubi, con un aspetto generale simile a Giove”.

Confrontando la nana bruna con Giove, il team ha scoperto che i loro spettri sono simili per quanto riguarda le linee di assorbimento dell’acqua. Una differenza significativa è l’abbondanza di fosfina nell’atmosfera di Giove. La fosfina si forma nell’interno caldo del pianeta e reagisce per formare altri composti presenti nell’atmosfera esterna più fredda e la sua presenza è la prova della turbolenza nell’atmosfera di Giove. L’assenza di forti evidenze di fosfina nello spettro di WISE 0855 implica che abbia un’atmosfera meno turbolenta.

[ Barbara Bubbi ]

http://phys.org/news/2016-07-astronomers-evidence-clouds-spectrum-coldest.html

Credit: Joy Pollard, Gemini Observatory/AURA