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Il mistero delle dune e degli oceani cosmici

Una serie di simulazioni condotte da un gruppo di ricercatori del Tokyo Institute of Technology e della Tsinghua University indicano che in termini di contenuto d’acqua i pianeti di tipo terrestre si trovano molto più facilmente attorno alle stelle di tipo solare anzichè attorno alle stelle di massa inferiore che sono attualmente i principali oggetti di studio. Continua a leggere Il mistero delle dune e degli oceani cosmici

Molti più pianeti nella zona abitabile

Secondo una recente analisi condotta da Ravi Kopparapu del Dipartimento di Geoscienze presso la Penn State University, il numero di pianeti potenzialmente abitabili sembra essere molto maggiore di quanto sia stato ipotizzato in precedenza e alcuni di essi potrebbero essere presenti attorno alle stelle più vicine al Sole.

“Oggi crediamo che se prendessimo 10 stelle vicine potremmo trovare almeno quattro pianeti potenzialmente abitabili, prendere o lasciare”, dichiara Kopparapu. “Si tratta comunque di una stima conservativa, forse ce ne potrebbero essere di più”. Kopparapu ha ricalcolato la probabilità di trovare pianeti terrestri nella cosiddetta zona abitabile attorno a stelle di massa più piccola note anche come nane di tipo spettrale M. Gli astronomi si interessano a questo tipo di stelle per diversi motivi. Ad esempio, il periodo impiegato a descrivere un’orbita attorno alle nane-M è molto breve e questo permette ai ricercatori di acquisire una grande quantità i dati monitorando un elevato numero di orbite rispetto a quelle che vengono effettuate nel caso di stelle di tipo Sole dove la zona di abitabilità è molto più ampia. Inoltre, le nane-M sono molto più comuni e ciò vuol dire che possono essere facilmente più osservabili. Ora, secondo i calcoli di Kopparapu si trova che la distanza media del pianeta più vicino potenzialmente abitabile è di circa 7 anni-luce, ossia circa la metà del valore precedentemente stimato. “Ci sono almeno otto stelle di tipo M entro 10 anni-luce, per essere conservativi, e dunque ci aspettiamo di trovare almeno tre pianeti di tipo terrestre nella zona abitabile”. Questi risultati sono il proseguimento di uno studio condotto da alcuni ricercatori dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics nel 1993 che hanno analizzato un campione di 3.987 stelle di tipo M al fine di calcolare quanti pianeti di tipo terrestre ci si aspetta nella zona abitabile. Ad ogni modo, le nuove stime ottenute da Kopparapu, che si basano sui dati di Kepler, derivano da un modello in cui è stata inserita l’informazione sull’assorbimento dell’acqua e dell’anidride carbonica, un dato che non era disponibile nel 1993. Kopparapu ha applicato questo ed altri parametri al modello del gruppo di Harvard, utilizzando lo stesso metodo di calcolo, trovando così che esistono più pianeti nella zona abitabile, almeno di un fattore tre. Insomma, pare che i pianeti terrestri siano molto più comuni di quanto sia stato ipotizzato in precedenza e ciò è un segnale positivo per la ricerca di vita extraterrestre.

Penn State University: Earth-sized planets in habitable zones are more common than previously thought

arXiv: A revised estimate of the occurrence rate of terrestrial planets in the habitable zones around Kepler m-dwarfs

Il modello della ‘vedova bianca’ per spiegare la formazione delle supernovae di tipo Ia

In uno studio recente l’astrofisico J. Craig Wheeler, esperto di esplosioni stellari, ha presentato una nuova idea che permetterebbe di identificare il progenitore di una classe importante di supernovae che sono state utilizzate come “candele standard” di luminosità per scoprire l’espansione accelerata dell’Universo.

Secondo Wheeler, il progenitore di una supernova di tipo Ia potrebbe essere associato ad un sistema binario composto da una stella nana bianca e da una stella più piccola chiamata nana di tipo spettrale M. Esistono due modelli che tentano di spiegare l’origine di questa particolare classe di supernovae. Uno è chiamato “modello a singola stella degenerata” dove il sistema binario è composto da una stella degenerata, cioè una stella ormai morta, una nana bianca, che ha come compagna una stella giovane. Nel corso del tempo, la nana bianca attrae il gas dalle regioni più esterne della stella compagna finchè essa raggiunge un limite di massa da diventare così densa al punto da innescare una immane esplosione termonucleare. L’altro modello, denominato “modello a sistema binario degenerato”, è composto da due nane bianche che si muovono in  orbita l’una attorno all’altra spiraleggiando finchè arrivano alla collisione e creano la supernova di tipo Ia. Ma c’è un problema: secondo Wheeler, i dati osservativi non supportano questi due modelli. Negli ultimi anni, i telescopi hanno permesso di restringere tutte le possibilità per costruire un modello evolutivo che descriva la curva di luce o lo spettro di una supernova di tipo Ia e capire che tipo di stella compagna possa far parte del sistema binario. Oggi sembra che il modello a singola stella degenere possa darci la risposta se consideriamo che la coppia stellare sia formata oltre che dalla nana bianca anche da una nana di tipo M, due classi di stelle tra le più comuni presenti nella Galassia. Dunque esistono tanti sistemi binari di questo tipo ma se da esse si originano le supernovae di tipo Ia, questo è da dimostrare. Ad ogni modo, questo nuovo scenario che Wheeler chiama “il sistema binario della vedova bianca” si differenzia da quello denominato “sistema binario della vedova nera” dove una stella di neutroni ‘divora’ la sua compagna. Nel nostro caso, il predatore è una nana bianca. Tra i tanti motivi che vanno a favore della nana M, abbiamo il fatto che queste stelle sono deboli, rosse, piccole e soprattutto sono magnetiche. “Le nane M emettono flare e presentano tutta una serie di fenomeni estremi” spiega Wheeler. Ora, se in un sistema binario formato da una nana bianca e da una nana M consideriamo i campi magnetici, i loro poli opposti si dovrebbero attrarre al punto da formare un sistema legato magneticamente in cui le due stelle orbitano mostrandosi sempre la stessa faccia e con i poli magnetici che puntano direttamente uno verso l’altro. In questo modo, la nana bianca attira ancora la materia dalla nana M anche se il materiale andrebbe a cadere su una singola regione della nana bianca rivolta verso la nana M, irradiando e attraendo sempre più massa, consumando sempre più la nana M al punto da provocare una eventuale esplosione stellare.

arXiv: White Dwarf/M Dwarf Binaries as Single Degenerate Progenitors of Type Ia Supernovae


J. Craig Wheeler (2012). White Dwarf/M Dwarf Binaries as Single Degenerate Progenitors of Type Ia
Supernovae Astrophysical Journal arXiv: 1209.1021v2

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