30 Apr 2017 Una Via Lattea dall’aspetto giovanile
Quando una galassia invecchia alcuni dei suoi elementi chimici di base possono mostrare i segni dell’invecchiamento. Questo processo può essere osservato quando alcuni atomi “mettono su peso”, diventando isotopi più pesanti, con neutroni aggiuntivi nei loro nuclei.
Sorprendentemente nuove osservazioni della Via Lattea realizzate tramite il Green Bank Telescope (GBT) in West Virginia non hanno dimostrato questo trend di invecchiamento per l’elemento silicio, un costituente fondamentale delle strutture rocciose nel Sistema Solare. Questo aspetto di gioventù può significare che la Via Lattea è più efficiente del previsto a mescolare i suoi elementi, mascherando i segni rivelatori dell’invecchiamento chimico.
Quando nelle giovani galassie muoiono stelle massicce di prima generazione esplodendo come supernove, riempiono il cosmo di isotopi primari di elementi come ossigeno, carbonio e silicio.
“Le stelle massicce sono i calderoni in cui vengono fabbricati gli elementi pesanti come il silicio”, ha detto Ed Young, dell’University of California e autore dello studio pubblicato su Astrophysical Journal. “Le stelle di prima generazione producono silicio 28, l’isotopo più abbondante con 14 protoni e 14 neutroni nel nucleo. Nel corso di miliardi di anni le successive generazioni di stelle possono creare isotopi di silicio più pesanti. Quando queste stelle di generazione successiva esplodono come supernove, gli isotopi più pesanti si diffondono nel mezzo interstellare, alterando il profilo chimico della galassia”.
Gli astronomi possono indagare sulla concentrazione di questi isotopi, per verificare come variano dalle periferie della galassia verso il suo centro. Poiché esiste una maggiore concentrazione di stelle man mano che ci si avvicina al centro della Via Lattea, incluse stelle massicce che esplodono come supernove, gli astronomi si aspettano di trovare una maggiore percentuale di isotopi più pesanti tra gli elementi presenti nelle regioni centrali.
Studi precedenti relativi ad atomi di carbonio e ossigeno nella Via Lattea hanno fornito indicazioni che in effetti c’è una costante progressione della presenza di isotopi più pesanti man mano che ci si avvicina al centro galattico. Le nubi interstellari presenti tuttavia possono rendere difficili le osservazioni e non conclusivi i risultati.
Utilizzando il GBT gli astronomi hanno osservato vaste regioni della Via Lattea a cominciare da aree vicine al Sole e poi spostandosi verso il centro galattico. In ogni regione hanno analizzato gli spettri radio emessi naturalmente da molecole di monossido di silicio. Al contrario di quanto previsto i ricercatori non hanno verificato cambiamenti negli isotopi.
I nuovi dati potrebbero implicare che la Via Lattea è molto efficiente nel mescolare i propri elementi tra il centro galattico e i bracci a spirale, ma è anche possibile che supernove di tipo Ia producano una sovrabbondanza di silicio 28 in tempi successivi durante il ciclo di vita della galassia.
Se analisi future del carbonio e dell’ossigeno saranno in grado di superare le passate incertezze e dimostrare lo stesso comportamento, questo sarebbe un punto in più a favore dello scenario relativo all’aspetto giovanile della galassia. “Ci sono molte cose che non abbiamo ancora compreso sulla nostra galassia”, ha concluso Young. “È possibile che studi futuri abbiano ancora molto da insegnarci sulla Via Lattea”.
https://m.phys.org/news/2017-04-ageless-silicon-milky-well-mixed-galaxy.html
credit NASA
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