Spazio, è accaduto sotto gli occhi di Hubble: un pianeta extrasolare simile a Plutone viene divorato da una nana bianca
Già successo in passato di osservare evidenze di stelle che ingoiano i propri pianeti. Stavolta, sotto gli occhi del telescopio Hubble, è un pianeta simile a Plutone ad essere divorato da una nana bianca.
Le previsioni per il nostro Sistema Solare è che, quando evolverà in una gigante rossa, il Sole ingloberà i pianeti ad esso più vicini, magari i più lontani sopravviveranno. Tuttavia, esiste una possibilità che il potente campo gravitazionale della nana bianca in cui il Sole si trasformerà, possa catturare e divorare anche i corpi più lontani, ad esempio gli asteroidi esterni.
E’ questo il possibile scenario che emerge dalle osservazioni di una nana bianca fatte recentemente dal telescopio Hubble.
Una nana bianca nel futuro del Sole
Se le stelle molto più massicce del Sole diventano stelle di neutroni o buchi neri, alla fine della loro evoluzione, le stelle con massa simile al Sole diventano nane bianche.
Si tratta di corpi molto compatti. Si stima che abbiano metà della massa del Sole, ma concentrata in un volume pari alla Terra (il volume della Terra è circa 1.3 milioni di volte più piccolo del Sole). Il gas che costituisce una nana bianca è così compatto da trovarsi in una condizione di "degenerazione", assolutamente incomprimibile.
Si stima, sulla base dei modelli di evoluzione delle stelle, che il Sole, dopo aver attraversato la fase di gigante rossa, diventerà una nana bianca tra circa 5 miliardi di anni.
E’ presumibile che, distrutti i pianeti più vicini, il resto del Sistema Solare possa sopravvivere, quindi i pianeti rocciosi, la fascia di Kuiper (costituita prevalentemente da asteroidi) e la nube di Oort, cioè un residuo della nube originaria da cui si è formato il Sistema Solare, e da cui provengono le comete di lungo periodo.
Cosa si è visto con il telescopio Hubble
L’immagine di copertina è una rappresentazione artistica molto esplicativa di ciò che è avvenuto. Un pianeta roccioso delle dimensioni di Plutone, diremmo un planetesimo, quindi simile ai pianeti nani del Sistema Solare, è stato vinto dalla forza di gravità di una nana bianca attorno a cui orbitava e, frammentato dalle forze differenziali del campo gravitazionale, vi è precipitato dentro.
La rappresentazione artistica, diremmo, non chiede altre spiegazioni, si commenta da sé. Tuttavia, il percorso per arrivare a questa rappresentazione è stato particolarmente complicato.
Il telescopio Hubble sta venendo utilizzato da un team internazionale di ricercatori per uno studio sulle nane bianche. Stanno osservando un campione di tali stelle utilizzando, tra gli strumenti a bordo di Hubble, il Cosmic Origins Spectrograph, cioè uno spettrografo che analizzando la luce emessa dalle nane bianche ne permette, tra le altre informazioni, di comprenderne la composizione chimica.
In questa loro indagine si sono imbattuti in una nana bianca il cui spettro presentava abbondanti tracce di sostanze volatili compresi carbone, zolfo, azoto ed un elevato contenuto di ossigeno, che suggerisce presenza abbondante di acqua e ghiacci di azoto.
E’ noto come, a motivo del loro processo evolutivo, le nane bianche siano prive di tali sostante volatili. Da qui è stata formulata l’ipotesi che queste non fossero sulla nana bianca ma vi fossero arrivate, trasportate da un corpo esterno.
Quale ipotesi è stata formulata
Usando la conoscenza del nostro Sistema Solare come linea guida, si è ipotizzato che anche questa nana bianca abbia una sua fascia simile alla nostra di Kuiper, ricca di asteroidi e comete ghiacciate e che grazie alla sua elevatissima forza di gravità, invece di essere espulsi via, la nana sia riuscita a catturarne uno e a inglobarlo.
Le sostanze estranee e le tracce di acqua e ghiaccio osservate con lo spettrografo sarebbero quindi tracce di questo asteroide che viene divorato dalla nana bianca.
Dall’abbondante presenza di acqua nei frammenti si è stimato che le dimensioni di questo corpo debbano esser ben superiori a quelle di una cometa e più simili a quelle di Plutone: si tratterebbe di un eso-Plutone.
Osservandola nella luce visibile sarebbe sembrata una normale nana bianca. E’ stato grazie alla sensibilità nell’ultravioletto del telescopio Hubble che è stato possibile scoprire le tracce di questo pasto in corso.
“Se un osservatore alieno osservasse il nostro Sistema Solare in un lontano futuro, potrebbe vedere lo stesso tipo di resti che vediamo oggi attorno a questa nana bianca" scrive Snehalata Sahu, prima autrice dell’articolo in cui sono presentati i risultati dello studio e che è stato pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Riferimento allo studio
"Discovery of an icy and nitrogen-rich extrasolar planetesimal" Snehalata Sahu et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 543, Issue 1, October 2025, Pages 223–232, https://doi.org/10.1093/mnras/staf1424