21 Dic 2018 L’Origine della Polvere di Stelle
Siamo polvere di stelle, fatti di materiale forgiato nelle ardenti fornaci di stelle morte prima della nascita del nostro Sole. Analizzando l’ambiente circostante una stella giunta al termine della sua evoluzione, gli scienziati dell’University of Arizona hanno realizzato una scoperta che potrebbe aiutarci a meglio definire la provenienza del materiale stellare di cui è composto gran parte del Sistema Solare, inclusi noi stessi.
Quando una stella muore, semina nello spazio circostante gli elementi che ha forgiato durante la sua esistenza, che andranno a far parte di nuove stelle, pianeti, asteroidi e comete. Gran parte della materia di cui è composta la Terra, persino la vita stessa, è fatta di elementi prodotti da stelle, compresi silicio, carbonio, azoto e ossigeno. Le meteoriti contengono comunemente un tipo di polvere stellare che, fino ad oggi, si riteneva potesse formarsi soltanto durante fenomeni eccezionalmente violenti, come esplosioni di novae o supernovae, troppo rari per render conto delle quantità conservate nelle meteoriti.
I ricercatori hanno utilizzato radiotelescopi in Arizona e in Spagna per osservare nubi gassose nella giovane nebulosa planetaria K4-47, un enigmatico oggetto localizzato a circa 15.000 anni luce dalla Terra. Le nebulose planetarie si formano quando una stella simile al Sole giunge al termine della sua evoluzione, esaurendo il combustibile nucleare ed espellendo gli strati esterni nello spazio. Sorprendentemente gli autori hanno scoperto che alcuni elementi presenti nella nebulosa, carbonio, azoto e ossigeno, sono altamente arricchiti con alcune varianti che corrispondono alle abbondanze osservate in alcune meteoriti, ma altrimenti rare nel Sistema Solare: isotopi pesanti di carbonio, azoto e ossigeno (13C, 15N e 17O). Questi isotopi differiscono dalle forme più comuni perché contengono un neutrone ulteriore nel nucleo.
Fondere un neutrone aggiuntivo in un nucleo atomico richiede temperature estreme che superano i 200 milioni di gradi Fahrenheit, e questo ha portato gli scienziati a concludere che tali isotopi potessero formarsi solo durante cataclismici fenomeni esplosivi come novae e supernovae. “I modelli che coinvolgono novae e supernovae non possono rendere conto delle quantità osservate nei campioni di meteoriti”, spiega Lucy Ziurys, a guida dello studio pubblicato su Nature. “Il fatto che abbiamo individuato questi isotopi in K4-47 ci fa capire che non abbiamo bisogno di strane stelle esotiche per spiegare la loro origine. È venuto fuori che anche stelle come tante sono in grado di produrli”.
Secondo il team gli isotopi pesanti potrebbero prodursi quando una stella di media dimensioni come il nostro Sole diventa instabile alla fine della sua vita e va soggetta a un fenomeno chiamato flash dell’elio, un evento che non distrugge una stella come avviene per le supernovae, ma più simile a un’eruzione stellare. La scoperta ha implicazioni importanti per l’identificazione della polvere stellare e per la comprensione del modo in cui stelle comuni possono creare elementi come ossigeno, azoto e carbonio. I ricercatori sono in attesa delle scoperte che arriveranno dalla missione OSIRIS-REx della NASA, progettata per riportare a terra un campione incontaminato dell’asteroide Bennu.
“Si può pensare ai grani di polvere che scopriamo in meteoriti come a ceneri stellari, rimaste da stelle morte da lungo tempo quando il nostro Sistema Solare si è formato”, spiega Tom Zega, coautore dello studio. “Ci aspettiamo di scoprire questi grani pre-solari in Bennu, sono parte del mistero della storia dell’asteroide, e questo studio ci aiuterà a capire da dove proviene il materiale di cui è composto Bennu”. “Ora possiamo tracciare la provenienza di quelle ceneri stellari”, aggiunge Ziurys. “È come studiare l’archeologia della polvere di stelle”.
[ Barbara ]
Nell’immagine la ben nota Nebulosa Twin Jet. L’oggetto dello studio, K4-47, ha un aspetto simile
Image: ESA/Hubble & NASA/Judy Schmidt
https://uanews.arizona.edu/story/stellar-corpse-reveals-clues-missing-stardust
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