Un bruno nano transita attorno a una stella metallifera?

Un nuovo studio ha scoperto TOI‑7019b, il primo bruno nano che transita attorno a una stella del disco spesso della Via Lattea. Questa stella è molto antica (circa 12 miliardi di anni) e povera di metalli, con un contenuto di ferro pari a circa un terzo di quello del Sole. Il bruno nano ha una massa di circa 61 volte quella di Giove e un raggio leggermente più grande di quanto i modelli prevedano per oggetti così vecchi e poveri di metalli. Questo suggerisce che i campi magnetici possano inibire la convezione, rendendo il bruno nano più grande del previsto. Trovare un bruno nano in orbita attorno a una stella così antica e povera di metalli amplia di oltre due volte il range di metallicità in cui sono stati studiati questi oggetti. TOI‑7019b diventa così un laboratorio unico per testare i modelli di evoluzione dei brown dwarf in condizioni estreme. Futuri studi della sua atmosfera potrebbero rivelare se la composizione del bruno nano riflette quella della sua stella ospite, come ci si aspetterebbe se si fossero formati insieme, come una sorta di binario invisibile.

L'host TOI‑7019 presenta abbondanze chimiche di [Fe/H] = –0.79 ± 0.05 dex, [α/Fe] = +0.26 ± 0.05 dex e [M/H] = –0.59 ± 0.06 dex, caratteristiche del disco spesso. L'età del sistema è stata stimata a 12 ± 2 Gyr sia adattando il suo spettro e il diagramma di flusso stellare a isocroniche arricchite di α, sia utilizzando la relazione età-metallicità del disco spesso. Il bruno nano ha una massa di 61.3 ± 2.1 M_J e un raggio di 0.82 ± 0.02 R_J, con un periodo orbitale di 48.2592 ± 0.0001 giorni e un'eccentricità di 0.403 ± 0.002. Il raggio misurato è circa il 12.3 % più grande di quanto previsto dai modelli evolutivi standard per brown dwarf vecchi e poveri di metalli, suggerendo l'influenza della dinamo magnetica che inibisce la convezione e causa un'inflazione del raggio. Questo risultato abbassa di oltre un fattore due il regime di metallicità in cui sono stati studiati i brown dwarf transitori, rendendo TOI‑7019b un sistema di riferimento cruciale per verificare i modelli di evoluzione in condizioni di basso contenuto metallico. Misurazioni spettroscopiche ad alta risoluzione della sua atmosfera potrebbero confermare se la composizione chimica del bruno nano riflette quella della sua stella ospite, come previsto per la co-formazione binaria.