Epsilon Indi la nana rossa dell'indus

Epsilon Indi è una stella tra quelle più vicine alla Terra.

Il sistema di Epsilon Indi si trova a circa 11,82 AL dal Sole, al limite nord-ovest (22:03:21.66-56:47:09.51, ICRS 2000.0) nella costellazione dell'Indiano, a sud-est di Delta Indi e a nord-est di Alpha Tucanae. Quinta stella più luminosa della costellazione dell'Indiano, questa stella caratterizza tutta la costellazione. Tuttavia è più piccola e bruna del Sole, pur essendo chiaramente visibile ad occhio nudo. Epsilon Indi ha un moto proprio così elevato che nel giro di poche centinaia di anni, si muoverà al di fuori della costellazione dell'Indiano per entrare nella vicina costellazione del Tucano. Nel gennaio 2003 gli astronomi hanno annunciato la scoperta di una nana bruna con del metano presente nella sua atmosfera, che orbita attorno Epsilon Indi (ufficio stampa ESO, API). Nell'agosto 2003, un altro gruppo di astronomi ha scoperto un'altra nana bruna che orbita attorno alla prima (ufficio stampa, GEMINI). Verso la fine del 2003, i due oggetti substellari sono stati riconosciuti come le nane brune più vicine al sistema solare.

Epsilon Indi è una nana rosso-arancione di tipo spettrale e luminosità K5 Ve. Possiede circa il 77% della massa solare e il 76% del suo diametro ( Johnson e Wright, 1983 ), e circa il 14,7% della sua luminosità. La stella possiede una metallicità, dal 59 al 110% maggiore di quella solare. La metallicità di una stella si misura in base all'abbondanza di ferro e si riferisce a tutti quegli elementi chimici più pesanti dell'idrogeno (Cavrel de Strobel, 1991).
Molto probabilmente la stella è più antica del nostro sole, dato che non ruota rapidamente ed esibisce una moderata velocità U,V,W, nel suo spostamento orbitale galattico (Ken Croswell, 1995). Tuttavia analisi più recenti suggeriscono che possa avere da 0,8 a 1,3 miliardi di anni, calcolo ottenuto in base alla velocità di rotazione (Scholz, 2003 e Lachaume, 1999) Epsilon Indi possiede un vento stellare simile a quello del nostro Sole (Wood, 1995). Inoltre è conosciuta con altri codici di catalogo: Eps Ind, HR 8387, Gl 845, Hip 108870, HD 209100, CP(D)-57 10015, SAO 247287, FK5 825, LHS 67, LTT 8813, e LFT 1677, Nana bruna "ba" o "Ba".

Il 13 gennaio 2003, un gruppo di astronomi, tra cui Ralf-Dieter Scholz, Mark McCaughrean, Nicolas Lodieu e Bjorn Kuhlbrodt, annunciarono la scoperta di una nana bruna definita compagno "b", e ora ridefinita "ba". Questa nana bruna possiede una luminosità bolometrica totale solo dello 0,002 % di quella solare (Comunicato stampa: ESO, AIP, API Germania). È stato osservato che questi oggetti estremamente piccoli possiedono lo stesso moto proprio di Epsilon Indi, circa 4,7 arcosecondi per anno, dalla prospettiva di un osservatore nel sistema solare. Secondo i due modelli basati sull'età presunta e sulla misura della sua temperatura, luminosità, e distanza, la principale compagna substellare potrebbe avere da 40 a 60 volte la massa di Giove, con una massa più probabile di 43 masse gioviane. Nel settembre 2003 tuttavia, la massa di questa nana bruna, venne stimata in modo più preciso in 47+/- 10 masse gioviane, (assumendo un'età di 1,3 miliardi di anni) (McCaughrean, 2003). Il diametro si stima possa essere simile a quello di Giove (Scholz, 2003). La nana bruna ha una temperatura superficiale di circa 987 +/- 60° C, (in confronto Epsilon Indi ha una temperatura superficiale di 4000 °C, un po’ più fredda del sole). La nana bruna che ruota attorno ad Epsilon Indi è così fredda che è stato individuato metano nella sua atmosfera. Questa scoperta ha consentito di classificare questa stella come tipo T1 V, una nuova e recente tipologia di classificazione stellare che identifica le nane brune che possiedono metano nella loro atmosfera. Per esempio anche Gliese 229 possiede una compagna di questo tipo. La nana bruna dista dalla stella principale circa 1459 AU (218 miliardi di chilometri).

Nell'agosto 2003, lo stesso gruppo di astronomi (compresi Gordon Walker, Suzie Ramsay Howat, Kevin Volk, Robert Blum, David Balam e Verne Smith) hanno individuato che la nana bruna ha uno suo compagno definito come "Bb" (comunicato stampa Gemini e IAUC 8188). Il nuovo oggetto si trova a circa 2,65 UA, circa 396 milioni di Km, con un periodo orbitale di circa 15 anni (McCaughrean, 2003). La massa stimata è di circa 28 +/- 7 masse gioviane, assumendo come età del sistema 1,3 miliardi di anni. Il tipo spettrale è T6. Più fredda e meno pesante di di "ba", l'oggetto è più debole sia nell'ottico che nell'infrarosso.

Dato che Epsilon Indi è una una specie di cugino del Sole, alcuni speculano che forse questa stella potrebbe ospitare dei pianeti simili alla Terra. La distanza che questo pianeta dovrebbe possedere da Epsilon Indi è di circa 0,38 UA, circa 57 milioni di Km, pressappoco la distanza di Mercurio dal Sole. A quella distanza dalla stella, un tale pianeta dovrebbe avere un periodo di rivoluzione di 99 giorni, circa ¼ di un anno terrestre. Gli astronomi trovano molto difficile individuarlo utilizzando i metodi attuali. Nel 1996 venne utilizzato lo Telescopio Spaziale Hubble per individuare eventuali deboli compagni della stella, ma non fu trovata nessuna prova che sostenesse l'evidenza per l'esistenza di un pianeta più grande di Giove o di una nana bruna vicino alla stella (Scholz, 2003 e Schroeder, 2000). Il mancato di ritrovamento di oggetti substellari come nane brune o Giove, o pianeti della classe Saturno posti in una "torch orbit", ossia in un orbita più vicina della distanza di Mercurio dal Sole, attorno a Epsilon Indi, è un indizio favorevole ad un futura individuazione di pianeti di tipo terrestre (Scholz, 2003 e Endl, 2002). Tuttavia, l'esistenza di nane brune in orbite distanti potrebbe perturbare le orbite di comete dormienti in una eventuale Nube di Oort attorno a Epsilon Indi, per lanciarle all'interno del sistema verso la stella, rendendo molto probabile un impatto catastrofico su un pianeta di tipo terrestre.

Quando le nane brune erano solo una ipotesi, gli astronomi differenziavano questi ipotetici oggetti dai pianeti, da come essi si sono formati. Se una oggetto substellare si forma come una stella, dal collasso di una nube o di gas o di polvere intestellare, questo può essere definito come nana bruna. Invece se l'oggetto si forma gradualmente dall'accumulazione di gas e polvere all'interno di un disco situato attorno alla stella, viene chiamato pianeta. Non appena la prima nana bruna candidata fu trovata, tuttavia gli astronomi credettero che fosse piuttosto difficile definire regole di validità e ipotesi sufficienti su come tali oggetti substellari possano essersi formati. Questo problema è particolarmente difficile da risolvere nel caso di uno o due compagni stellari che orbitano attorno ad una stella.