Lento cannibalismo tra due nane in un sistema binario

Un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha osservato per la prima volta un processo di trasferimento di massa lento tra due nane, a circa 300 anni luce dalla Terra. Il sistema binario, denominato Ztf J0440+2325, è composto da una nana rossa e una nana bruna, che orbitano l’una attorno all’altra in un’orbita estremamente ravvicinata. Questo fenomeno, descritto come un “lento cannibalismo”, rappresenta una nuova dinamica di interazione tra stelle e corpi celesti di piccola massa.

Un processo di accrescimento inedito

Il trasferimento di materia avviene in modo costante e graduale, con la nana rossa che assorbe lentamente la materia della nana bruna. Questo fenomeno, noto come accrescimento, è stato osservato per la prima volta in un sistema binario in cui entrambi i corpi sono di piccola massa. La velocità del processo è estremamente lenta: si stima che ogni anno la nana bruna perda circa un centomillesimo della massa della Terra, corrispondente a due miliardi di tonnellate di materia al secondo.

Il sistema binario Ztf J0440+2325 ha una caratteristica unica: la sua curva di luce presenta una forma triangolare, dovuta al movimento periodico di una regione calda sulla superficie della nana rossa.

Le osservazioni e le simulazioni

Le prime indagini sul sistema sono iniziate nell’ottobre 2023, quando il sistema è stato osservato con la fotocamera Hipercam, installata sul Gran Telescopio Canarias. Le curve di luce ottenute hanno rivelato variazioni di luminosità particolarmente marcate alle lunghezze d’onda più corte. Questo comportamento non è compatibile con una singola stella, ma è spiegabile con un sistema binario in cui una componente trasferisce materia all’altra. Per confermare questa ipotesi, i ricercatori hanno utilizzato il codice lcurve per modellare le curve di luce e hanno verificato che i dati ottenuti dalle simulazioni erano compatibili con un sistema binario in cui una componente trasferisce materia all’altra. Le osservazioni spettroscopiche con i telescopi Keck hanno poi rivelato che una delle componenti è una nana rossa di tipo M, mentre l’altra è una nana bruna, un oggetto a metà strada tra un pianeta gigante e una stella vera e propria.

Un’alternativa al cannibalismo rapido

La scoperta ha aperto nuove prospettive sulla dinamica delle interazioni tra stelle e corpi celesti di piccola massa. Normalmente, si ritiene che una stella inghiotti il suo compagno in modo rapido, come nel caso di un sistema instabile. Tuttavia, il team del MIT ha scoperto una dinamica alternativa, in cui il trasferimento di materia avviene in modo lento e costante, potendo durare migliaia o addirittura miliardi di anni.

Questo processo di accrescimento potrebbe fornire nuove informazioni su come pianeti e nane brune interagiscono con le loro stelle ospiti.

Il sistema Ztf J0440+2325 rappresenta una novità nella comprensione delle interazioni stellari. I ricercatori intendono ora cercare altri sistemi simili, in cui il trasferimento di materia avviene in modo lento e prolungato. Questa scoperta potrebbe rivoluzionare la nostra conoscenza delle dinamiche di accrescimento in sistemi binari e aprire nuove strade per la ricerca astronomica.