Astronomi scoprono un'enorme nube metallica in orbita attorno a un oggetto misterioso

Grazie a osservazioni effettuate con il telescopio Gemini Sud, un team di astronomi ha rilevato metalli vaporizzati all’interno di una vasta nube di gas e polveri che ha oscurato una stella durante un insolito evento di occultazione stellare.

Estesi venti di metalli allo stato gassoso sono stati identificati in una nube massiccia che ha bloccato la luce di una stella per circa nove mesi. La scoperta è stata resa possibile da osservazioni condotte dal Cile con il telescopio Gemini Sud, la componente australe dell’Osservatorio Internazionale Gemini, una struttura finanziata in parte dalla National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti e gestita da NOIRLab. Questo risultato offre un’opportunità eccezionale per studiare i processi caotici e dinamici che continuano a modellare i sistemi planetari molto tempo dopo la loro formazione.

Un sistema caotico osservato da Gemini Sud

Nel settembre 2024, una stella situata a circa 3.000 anni luce dalla Terra è improvvisamente diventata 40 volte più debole del normale, mantenendo questa condizione fino a maggio 2025. La stella, denominata J0705+0612, è molto simile al nostro Sole, motivo per cui la sua brusca diminuzione di luminosità ha attirato immediatamente l’attenzione dell’astrofisica Nadia Zakamska, professoressa alla Johns Hopkins University. «Le stelle simili al Sole non smettono di brillare senza motivo; un fenomeno così drastico è estremamente raro», ha spiegato.

Data la possibilità di studiare l’evento per diversi mesi, Zakamska e il suo team hanno avviato una campagna osservativa che ha incluso il telescopio Gemini Sud, situato sul Cerro Pachón (Cile), il telescopio da 3,5 metri dell’Apache Point Observatory e i telescopi Magellano da 6,5 metri. I risultati dello studio sono stati pubblicati su The Astronomical Journal.

Combinando queste osservazioni con dati d’archivio su J0705+0612, i ricercatori hanno concluso che la stella è stata temporaneamente occultata da un’enorme nube di gas e polveri in lento movimento. Hanno stimato che la nube si trovi a circa 2 miliardi di chilometri dalla stella e abbia un diametro prossimo ai 200 milioni di chilometri.

Le stime suggeriscono che la sua massa sia almeno diverse volte quella di Giove e potrebbe corrispondere a un pianeta gigante, a una nana bruna o persino a una stella di massa estremamente bassa.

Se si trattasse di una stella, la nube potrebbe essere classificata come un disco circunsecondario, ovvero un disco di detriti che orbita attorno al componente meno massiccio di un sistema binario. Se fosse un pianeta, si parlerebbe invece di un disco circumplanetario. In entrambi i casi, osservare direttamente una stella occultata da un disco che circonda un oggetto secondario è un evento straordinariamente raro, con solo pochi esempi noti.

Uno degli strumenti più avanzati di Gemini Sud

Per analizzare la composizione della nube, il team ha utilizzato uno degli strumenti più avanzati di Gemini Sud: lo Spettrografo Ottico ad Alta Risoluzione di Gemini (GHOST, dall’inglese Gemini High-resolution Optical SpecTrograph). Nel marzo 2025, GHOST ha osservato l’occultazione per circa due ore, scomponendo la luce stellare in uno spettro che ha permesso di identificare gli elementi chimici presenti nel materiale interposto.

«Quando ho iniziato a studiare l’occultazione con la spettroscopia, mi aspettavo di apprendere qualcosa sulla composizione chimica della nube, dato che non erano mai state effettuate misurazioni di questo tipo. Ma i risultati hanno superato ogni mia aspettativa», ha commentato Zakamska.

I dati ottenuti con GHOST hanno rivelato la presenza di numerosi metalli — elementi più pesanti dell’elio — all’interno della nube. Inoltre, la precisione dello strumento ha consentito di misurare direttamente il movimento del gas in tre dimensioni. È la prima volta che gli astronomi riescono a misurare i movimenti interni di un disco che orbita attorno a un oggetto secondario come un pianeta o una stella di bassa massa. Le osservazioni mostrano un ambiente estremamente dinamico, con venti di metalli allo stato gassoso che includono ferro e calcio.

Chris Davis, responsabile dei programmi NSF per NOIRLab, ha sottolineato che «questo studio dimostra l’enorme potenziale del nuovo strumento GHOST e mette in evidenza uno dei grandi punti di forza di Gemini: la sua capacità di rispondere rapidamente a eventi transitori come questa occultazione».

Le misurazioni precise della velocità e della direzione dei venti mostrano che la nube si muove in modo indipendente dalla stella ospite. Insieme alla lunga durata dell’occultazione, ciò conferma che il materiale appartiene a un disco che circonda un oggetto secondario in orbita attorno alla stella dalle regioni più esterne del sistema.

Sebbene la sorgente presenti un eccesso di emissione infrarossa — tipicamente associato a dischi attorno a stelle giovani — J0705+0612 ha più di 2 miliardi di anni. Questo rende improbabile che il disco sia un residuo della formazione iniziale del sistema. Come si è originato, dunque?

L'ipotesi

Zakamska ipotizza che la nube possa essersi formata in seguito alla collisione di due pianeti nelle regioni esterne del sistema planetario, un evento violento che avrebbe espulso polveri, rocce e detriti, dando origine all’enorme nube osservata mentre transitava davanti alla stella.

Questa scoperta mette in evidenza come le nuove tecnologie stiano aprendo percorsi inediti nell’esplorazione dell’Universo. GHOST ha aperto una nuova finestra sullo studio di fenomeni nascosti in sistemi stellari lontani, fornendo indizi chiave sull’evoluzione a lungo termine dei sistemi planetari e sulla formazione di dischi attorno a stelle antiche.

«Questo evento dimostra che anche nei sistemi planetari maturi possono verificarsi collisioni drammatiche su larga scala. È una prova evidente che l’Universo è tutt’altro che statico e che la sua storia è una continua successione di creazione, distruzione e trasformazione», ha concluso Zakamska.

Fonte: NASANET