La storia di CWISE J1249, un oggetto iperveloce scoperto grazie alla Citizen Science

Un team di cittadini scienziati (citizen scientists), collaborando con il progetto Backyard Worlds: Planet 9 della NASA, ha di recente scoperto un oggetto celeste che si muove a una velocità così elevata da sfuggire alla gravità della Via Lattea.

Questo oggetto iperveloce, denominato CWISE J124909.08+362116.0 e abbreviato CWISE J1249, si sta allontanando dalla Galassia a circa 1.6 milioni di km all’ora, una velocità che lo porterà a lasciarla e ad entrare nello spazio intergalattico.

Ciò che rende questo oggetto particolarmente intrigante è la sua bassa massa: si tratta del primo del suo genere a essere identificato con una massa simile o inferiore a quella di una piccola stella, in particolare al confine tra una stella di bassa massa e una nana bruna.

Inoltre, le osservazioni effettuate con il telescopio W. M. Keck a Maunakea, Hawaii, hanno rivelato che CWISE J1249 ha una composizione chimica insolita, con livelli molto bassi di ferro e altri metalli. Questa caratteristica suggerisce che l’oggetto sia estremamente antico.

La scoperta di un oggetto troppo veloce

Il progetto Backyard Worlds, a cui partecipano oltre 80mila volontari, utilizza immagini della missione WISE (Wide-field Infrared Explorer) della NASA, un telescopio spaziale che ha mappato il cielo in luce infrarossa dal 2009 al 2011. WISE era stata riattivata come NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) nel 2013, e poi ritirata l’8 agosto 2024.

Questo progetto sfrutta la capacità degli esseri umani di essere programmati evolutivamente per cercare modelli e individuare anomalie, in un modo che non ha eguali nella tecnologia informatica. I volontari etichettano quindi gli oggetti in movimento nei file di dati, e quando un numero sufficiente di volontari etichetta lo stesso oggetto, gli astronomi poi indagano.

Qualche anno fa, i citizen scientists di Backyard Worlds Martin Kabatnik, Thomas P. Bickle e Dan Caselden hanno individuato un oggetto debole e in rapido movimento, denominato CWISE J124909.08+362116.0, che si osservava transitare in diverse immagini WISE. Questo oggetto era una debole sorgente rossa con un moto proprio elevato, ovvero una velocità molto alta: circa lo 0,1% della velocità della luce.

Osservazioni di follow-up con diversi telescopi terrestri hanno aiutato un team di astronomi, guidato da Adam J. Burgasser dell’UC San Diego, a confermare la scoperta, e a caratterizzare l’oggetto.

Ipotesi sulla natura di CWISE J1249

La scoperta di CWISE J1249 solleva domande affascinanti sulla sua origine e sul meccanismo che gli ha conferito una velocità così elevata. Questo oggetto è la prima stella iperveloce di massa molto bassa, o nana bruna, a essere trovata.

Per spiegare la traiettoria insolita di CWISE J1249, i ricercatori si sono concentrati su due possibili scenari:

1. Che fosse in origine la compagna di piccola massa di una nana bianca, spinta via in seguito all’esplosione di supernova di quest’ultima. I calcoli mostrano che questo scenario funziona, ma la nana bianca non c’è più e i resti dell’esplosione, che se è avvenuta lo ha fatto diversi milioni di anni fa, si sono già dissipato, quindi non ci sono prove definitive per questa ipotesi.
2. Che fosse un membro di un ammasso globulare, al cui centro c’era un buco nero, che talvolta si rivela una grande “catapulta” per qualsiasi stella si avvicini troppo. Una serie di simulazioni hanno mostrato che in rare occasioni questo tipo di interazioni possono far uscire una subnana di piccola massa da un ammasso globulare, e farla seguire su una traiettoria simile a quella osservata per CWISE J1249.

In questo video una simulazione dello scenario 1. Credits: WM Keck Observatory/ Adam Makarenko

Prospettive future

Per determinare se uno di questi scenari, o qualche altro meccanismo, possa spiegare la traiettoria di CWISE J1249, il team spera di osservare più da vicino la sua composizione elementare. Ad esempio, quando una nana bianca esplode, crea elementi pesanti che potrebbero aver “inquinato” l’atmosfera di questa stella, mentre stava scappando.

Intanto, la scoperta e le ipotesi aprono nuove prospettive per lo studio della dinamica stellare e dell’evoluzione galattica. Infatti, la composizione chimica insolita e l’elevata velocità dell’oggetto forniscono indizi preziosi sulle prime fasi di formazione della Via Lattea e sui meccanismi che possono portare all’espulsione di oggetti dalla galassia.

Il successo della scoperta potrebbe inoltre ispirare un maggiore coinvolgimento del pubblico in progetti di citizen science, ampliando così le possibilità di nuove scoperte astronomiche. Il progetto Backyard Worlds: Planet 9 continua a essere aperto a chiunque nel mondo voglia partecipare, offrendo l’opportunità a tutti gli appassionati di astronomia di contribuire all’avanzamento della nostra conoscenza dell’Universo.

Lo studio, pubblicato nella rivista Astrophysical Journal Letters, è reperibile qui.

Questo invece il link alla pagina del progetto Backyard Worlds: Planet 9.