Il confine dell’universo è nelle nane brune: corpi falliti che sconcertano la scienza

Se siete dei Millennial come me sicuramente ricorderete la celebre frase del film d’animazione del 1995 “Balto” che descrive in maniera peculiare la crisi d’identità del protagonista.

La frase viene detta da Boris, un’oca russa, che nel descrivere Balto afferma “Non è cane, non è lupo. Sa soltanto quello che non è”. Bene, in ambito astronomico potremo rivisitare questa citazione per le nane brune “Non sono stelle, non sono pianeti. Sanno solo quello che non sono”.

Così come il protagonista del film d’animazione, un ibrido tra cane e lupo, anche le nane brune sono oggetti celesti ibridi che si trovano a cavallo tra le stelle e i pianeti.

Riuscire a distinguere i pianeti giganti dalle nane brune è uno dei compiti più complessi per gli astronomi. Questi infatti possono avere caratteristiche molto simili, come ad esempio la luminosità, la temperatura o la composizione chimica dell’atmosfera.

Cosa differenzia le nane brune dalle stelle?

Tendenzialmente più facile è invece la distinzione con le vere e proprie stelle, al cui interno avviene la fusione nucleare che invece non è presente nelle nane brune.

Malgrado questa differenza sostanziale sembrerebbe che il meccanismo di formazione di stelle e nane brune sia lo stesso: nei grandi ammassi gassosi il gas si contrae per effetto della forza di gravità che spinge verso l’interno, così si viene a formare una sfera gassosa che ruota.

Il volume di questa sfera aumenta gradualmente, attraendo più gas dall’ammasso gassoso, e così aumenta però anche la forza di gravità che attrae ancora di più il gas circostante.

Per qualche motivo però le nane brune non riescono a portare avanti questo processo fino ad innescare le reazioni nucleari tipiche delle stelle, proprio per questo vengono spesso chiamate “stelle mancate”.

La discriminante sembrerebbe essere la massa di questi corpi celesti. Infatti le stelle hanno bisogno di una certa quantità di massa per far sì che la gravità sia sufficiente da comprimere il gas a tal punto da innescare le reazioni nucleari e quindi produrre luce stellare.

Le nane brune infatti hanno meno dell’8% della massa del Sole, ossia circa 80 volte la massa del pianeta Giove, che è la massa minima per poter innescare e sostenere la fusione stabile dell’idrogeno.

In realtà, nei primi stadi della loro vita, alcune nane brune riescono a generare un po’ di energia, che però deriva dalla fusione nucleare del litio e del deuterio, elementi molto più facili da fondere dell’idrogeno.

Ma invece cosa le distingue dai giganti gassosi?

Anche i pianeti si formano per accumulo di materiale ma, come detto precedentemente, le nane brune si formano a partire da grandi ammassi gassosi, mentre i pianeti dal materiale presente nel disco che circonda stelle appena formate, nello stadio in cui stanno ancora assorbendo gas.

Inoltre, recenti studi hanno notato una differenza cruciale tra questi due oggetti celesti: la velocità di rotazione, detta anche spin. I giganti gassosi infatti ruotano a velocità decisamente superiori rispetto alle nane brune.

Insomma, questi corpi celesti sono l’anello di congiunzione tra stelle e pianeti. Malgrado il progresso scientifico nascondono ancora molti misteri, tutti da scoprire.