Comunicato Stampa

Lo strano caso della Nana mancante

Il nuovo strumento SPHERE mostra tutta la sua potenza

18 Febbraio 2015

Il nuovo strumento SPHERE montato sul telescopio VLT (Very Large Telescope) dell'ESO è stato usato per cercare la nana bruna che avrebbe dovuto essere in orbita intorno alla insolita stella doppia V471 Tauri. SPHERE ha dato agli astronomi la miglior veduta finora dei dintorni di questo oggetto interessante e infatti essi hanno trovato .. nulla. La sorprendente assenza di questa nana bruna prevista con un alto livello di confidenza significa che la spiegazione convenzionale per lo strano comportamento di V471 Tauri è sbagliata. Questo risultato inatteso viene descritto nel primo articolo scientifico basato su osservazioni ottenute con SPHERE.

Alcune coppie di stelle sono formate da due stelle normali di massa leggermente diversa. Quando la stella di massa un poco più alta invecchia e si espande diventando una gigante rossa, il materiale viene trasferito all'altra stella e finisce per circondare entrambi gli oggetti con un grande involucro gassoso. Quando questa nube si disperde, le due stelle si avvicinano fino a formare una coppia molto stretta composta da una nana bianca e da una stella più normale [1].

Una di queste coppia stellari si chiama V471 Tauri [2]: è membro dell'ammasso stellare delle Iadi nella costellazione del Toro e si stima che abbia circa 600 milioni di anni e si trovi a circa 163 anni luce dalla Terra. Le due stelle sono molto vicine, con un'orbita di circa 12 ore l'una intorno all'altra. Due volte in ogni orbita una stella passa davanti all'altra - questo porta a variazioni regolari nella luminosità della coppia se osservata dalla Terra mentre una stella eclissa l'altra.

Un'equipe di astronomi, guidata da Adam Hardy (Universidad Valparaíso, Valparaíso, Cile) ha dapprima usato il sistema ULTRACAM sul telescopio NTT (New Technology Telescope) dell'ESO per misurare con grande precisione questi cambiamenti di luminosità. I tempi dell'eclisse sono stati misurati con un'accuratezza minore di due secondi - un grande miglioramento rispetto alle misure precedenti.

Il momento in cui le eclissi si verificavano, però, non era regolare, ma ciò poteva essere ben spiegato assumendo che in orbita intorno a entrambe le stelle ci fosse una nana bruna, la cui attrazione gravitazionale disturbava l'orbita delle due stelle della coppia. Il gruppo trovò anche che ci poteva essere un secondo compagno più piccolo.

In ogni caso finora non era mai stato possible ottenere un'immagine di una nana bruna debole vicina a stelle molto più brillanti. Ma la potenza dello strumento SPHERE, appena installato sul VLT (Very Large Telecsope) dell'ESO, ha permesso all'equipe di cercare per la prima volta nel luogo esatto in cui ci si aspettava la nana bruna. Ma essi non hanno visto nulla, anche se la ottima qualità delle immagini ottenute da SPHERE avrebbe dovuto facilmente rivelare la stella [3].

"Molti articoli suggeriscono l'esistenza di questo oggetto circumbinario, ma i risultati trovati qui forniscono evidenza contraria a questa ipotesi," commenta Adam Hardy.

Se non ci sono altri oggetti in orbita, cosa può provocare gli strani cambiamenti dell'orbita della binaria? Molte teorie sono state proposte e, mentre alcune di queste sono già state escluse, è possibile che gli effetti siano causati da variazioni del campo magnetico nella più grande delle due stelle [4], un meccanismo simile ai cambiamenti, più piccoli, osservati sul Sole.

"Uno studio come questo era necessario da molti anni, ma è diventato possibile solo con l'avvento di nuovi potenti strumenti come SPHERE. Questo è il modo in cui funziona la scienza: osservazioni con nuova tecnologia possono confermare o, come in questo caso, confutare idee precedenti. Questo è un modo eccellente di iniziare la vita osservativa di questo fantastico strumento", conclude Adam Hardy.

Note

[1] Queste coppia sono chiamate binarie "dopo la fase di l'inviluppo comune" (o post-common-envelope in inglese).

[2] Il nome deriva dal fatto che l'oggetto è la 471esima stella variabile (o, a un'analisi più approfondita, coppia di stelle) identificata nella costellazione del Toro.

[3] Le immagini di SPHERE sono così accurate che sarebbero state in grado di rivelare un compagno come una nana bruna 70 000 volte più debole della stella centrale, a soli 0,26 arcosecondi da essa. La nana bruna prevista in questo caso era molto più brillante.

[4] Questo effetto è noto come meccanismo di Applegate e risulta in variazioni regolari nella forma della stella, che portano quindi a cambiamenti nella luminosità apparente della stella doppia quando viene osservata da Terra.

Ulteriori Informazioni

Questo risultato è stato presentato nell'articolo intitolato “The First Science Results from SPHERE: Disproving the Predicted Brown Dwarf around V471 Tau” di A. Hardy et al., che verrà pubblicato dalla rivista Astrophysical Journal Letters il 18 febbraio 2015.

L'equipe è composta da A. Hardy (Universidad Valparaíso, Valparaíso, Cile; Millennium Nucleus "Protoplanetary Disks in ALMA Early Science", parte del Millennium Science Initiative Program, Universidad Valparaíso), M.R. Schreiber (Universidad Valparaíso), S.G. Parsons (Universidad Valparaíso), C. Caceres (Universidad Valparaíso), G. Retamales (Universidad Valparaíso), Z. Wahhaj (ESO, Santiago, Cile), D. Mawet (ESO, Santiago, Cile), H. Canovas (Universidad Valparaíso), L. Cieza (Universidad Diego Portales, Santiago, Cile; Universidad Valparaíso), T.R. Marsh (University of Warwick, Coventry, Regno Unito), M.C.P. Bours (University of Warwick), V.S. Dhillon (University of Sheffield, Sheffield, Regno Unito) e A. Bayo (Universidad Valparaíso).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 16 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi.

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1506.