Spazio, riaperto e risolto un "cold case" lungo 25 anni: le impronte erano di pianeta di "seconda generazione"
Un vecchio spettro di Hubble ha rivelato presenza di niobio e altri elementi inattesi nella nana bianca HS 0209+0832. Dopo 25 anni si scopre un possibile pianeta gigante come probabile causa delle "impronte" allora archiviate.
Gli astronomi dell'Università di Warwick (UK) hanno recentemente risolto un “cold case" risalente a circa 25 anni fa. A quel tempo, il telescopio Hubble, osservando una nana bianca, scoprì nella sua atmosfera la presenza di elementi mai prima osservati. La loro scoperta, che non aveva precedenti su altre stelle simili, non trovò spiegazione e il caso fu archiviato.
Un vecchio spettro di Hubble nascondeva la firma del niobio
La nana bianca oggetto del “cold case” si chiama HS 0209+0832. Si è formata recentemente. Più esattamente, la stella gigante che ha generato la nana bianca è morta da pochi milioni di anni.
La soluzione del mistero, cioè la presenza di elementi sconosciuti, ma alcuni anche conosciuti ma mai osservati sulle nane bianche, è venuta da una rianalisi dei dati raccolti in passato.
Grazie a modelli atmosferici e dati atomici più accurati, Jamie T. Williams e collaboratori hanno individuato la presenza di niobio, un raro elemento a suo tempo non identificato; ma anche rame, zinco e nichel in quantità insolite per l’atmosfera di una nana bianca.
Il niobio viene prodotto nei cosiddetti "processi s", durante i quali elementi chimici più leggeri catturano lentamente neutroni formando elementi più pesanti, come appunto il niobio.
I processi che portano alla formazione del noibio avvengono nelle stelle giganti che si avviano ad espellere gli strati più esterni, arricchiti di carbonio e di elementi pesanti, per poi formare una nana bianca circondata da una nebulosa planetaria.
Un pianeta nato dopo la morte della sua stella
Secondo i ricercatori, il materiale espulso dalla stella progenitrice, ricco di niobio, rame e zinco, avrebbe formato una sorta di disco attorno alla nana bianca e proprio in questo disco sarebbe nato un pianeta gassoso “di seconda generazione”.
La formazione dei pianeti avviene notoriamente all'interno del disco protostellare, quasi contemporaneamente alla formazione della stella madre. In questo caso, il pianeta sarebbe nato nel disco della stella “morta”, cioè la nana bianca, e per questo sarebbe un pianeta di seconda generazione.
Essendo ancora giovane, la nana bianca ha una temperatura superficiale altissima, circa 35.800 K. Per l'estrema vicinanza, l'intensa radiazione della nana bianca starebbe strappando via l’atmosfera del pianeta, formando un alone in caduta sull'atmosfera della stella. Si pensa che proprio le tracce chimiche di questo alone furono osservate da Hubble nel lontano 1999.
Un'altra possibilità è che il nucleo di un pianeta di prima generazione potrebbe essere sopravvissuto alla trasformazione della stella. Quest'ultimo successivamente avrebbe acquisito una nuova atmosfera formata dal materiale espulso dalla gigante rossa.
TESS trova un pianeta attorno alla nana bianca
Con la tecnica dei transiti, dall’analisi dei dati del telescopio spaziale TESS è stato scoperto un pianeta attorno a questa nana bianca. Potrebbe trattarsi proprio di questo pianeta di seconda generazione.
L’analisi delle eclissi mostra un periodo orbitale di circa 4.4 giorni ad una presunta distanza dalla stella di 0.04 unità astronomiche, cioè 10 volte più vicino di quanto non sia Mercurio rispetto al Sole.
Secondo l'interpretazione proposta dal team, potrebbe trattarsi di un gigante gassoso di dimensioni paragonabili a quelle di Giove. E sempre secondo lo stesso team, le eclissi osservate potrebbero essere prodotte da una coda cometaria di gas prodotta dal pianeta in evaporazione, piuttosto che dal pianeta stesso.
Quanto proposto dagli autori dello studio è molto interessante. Di fatto estende la possibilità di formazione dei pianeti dalla fase di nascita della stella alla sua morte. Sarà interessante investigare se anche attorno ad altre nane bianche ci siano queste tracce di elementi chimici, quale il noibio, che possano svelare altri pianeti di seconda generazione.
Riferimento della notizia
Jamie T. Williams et al.. (2026). Discovery of a second-generation planet candidate accreting onto a white dwarf.