l'Astrofilo febbraio 2014

EVOLUZIONE STELLARE ASTROFILO l’ a quel punto, tentare misurazioni dirette, sal- tando gli scenari virtuali. La situazione è diven- tata ancora più incerta quando, pochi anni fa, gli astrofisici si sono re- si conto che le abbon- danze degli elementi chimici contenuti nel Sole (soprattutto carbo- nio, azoto, ossigeno, ne- on e argon) andavano riviste sensibilmente al ribasso, addirittura di percentuali a due cifre. Questo perché altrimen- ti non ci sarebbe stata corrispondenza con i ri- sultati sulle abbondanze forniti da accurate ricer- che basate sull'eliosi- smologia. Dal momento che il Sole è la stella campione per i modelli che interpretano l'evo- luzione stellare, se la ca- ratterizzazione chimica di quel campione è er- rata, lo saranno anche tutte quelle previsioni in cui le abbondanze degli elementi chimici sono un fattore cruciale. A questo problema sono particolarmente sensibili gli oggetti sul confine fra stelle e nane brune, dove anche una variazione della metallicità, oltre che della massa, può comportare profondi cambiamenti nei processi fisici che avven- gono al loro interno. Pertanto, nessun at- tuale modello è in grado di prevedere al raggiungimento di quali parametri minimi una potenziale nana bruna diventa invece una stella. Ben consapevoli di questa situazione, alcuni astronomi coordinati da Sergio Dieterich (Georgia State University, Atlanta) hanno deciso di scoprire dove si trova quel confine facendo affidamento sulle osservazioni di- rette, anziché sulle previsioni teoriche. Il team ha sviluppato il proprio programma di ricerca partendo da una considerazione molto interessante: se una nana bruna è in- capace di raggiungere uno stato di equili- brio attraverso la fusione nucleare soste- nibile (nel qual caso diverrebbe una stella), il suo collasso sarà arrestato da una forza diversa, denominata “pressione degli elet- troni degeneri”, che domina l'ambiente quando il gas raggiunge densità elevate ma a temperature relativamente basse. Questa pressione viene facilmente vinta se l'oggetto accumula massa sufficiente a rag- giungere la fusione dell'idrogeno, ma quan- do ciò non avviene la pressione di cui sopra produce uno scenario molto particolare che fornisce la chiave per risolvere la questione: quanto più elevata è la massa della nana bruna, tanto più piccolo sarà il suo raggio. È l'esatto opposto di ciò che accade nelle stelle vere e proprie, dove un aumento di L e abbondanze di stelle in base al tipo spet- trale, entro 32 anni luce dalla Terra. Si nota una netta caduta nel numero passando dalle nane rosse di tipo M alle nane brune, quasi certamente do- vuta alla mag- giore difficoltà di scoprire oggetti substellari. [ASA/ESA/A.Feild (STScI)/T. Henry (Georgia State University)]