La Polvere di Stelle più Antica sulla Terra

La Polvere di Stelle più Antica sulla Terra

Gli scienziati hanno scoperto grani di polvere stellare risalenti a un periodo compreso tra 5 e 7 miliardi di anni fa all’interno del meteorite Murchison, caduto in Australia nel 1969. Le polveri cosmiche sono state prodotte da stelle morte ancor prima della nascita del Sistema Solare e sono giunte intatte sul nostro pianeta.

Come avviene per gli esseri umani, le stelle nascono e muoiono, e quando giungono alla fine del loro ciclo evolutivo rilasciano nello spazio circostante particelle che infine andranno a far parte di nuove stelle, così come di nuovi pianeti, lune o meteoriti. “Questo è uno degli studi più entusiasmanti su cui io abbia lavorato”, afferma Philipp Heck dell’University of Chicago, primo autore dello studio pubblicato su PNAS. “Sono i materiali più antichi mai scoperti e ci raccontano qualcosa sulla formazione delle stelle nella nostra galassia”. Il materiale esaminato dai ricercatori è costituito da grani minerali presolari, tanto antichi da essersi formati prima della nascita del Sole. “Sono campioni solidi di stelle, vera polvere stellare”, afferma Heck. I granelli presolari sono diventati parte di meteoriti e lì sono rimasti intrappolati e intatti per miliardi di anni, diventando delle vere e proprie capsule del tempo, risalenti a un periodo precedente alla formazione del Sistema Solare.

Grani di polveri stellari come questi sono rari e si trovano soltanto nel cinque percento delle meteoriti precipitate sulla Terra. Ma il Field Museum of Natural History, a Chicago, possiede il pezzo più grande della meteorite Murchison, trovata in Australia nel 1969. I grani presolari oggetto dello studio sono stati ricavati da questa preziosa meteorite. Dall’analisi dei grani, i ricercatori hanno potuto dedurre informazioni quali il tipo di stelle di provenienza e la loro età. Essenzialmente il team ha misurato l’esposizione dei grani presolari ai raggi cosmici, particelle ad alta energia che fluiscono nella nostra galassia. Alcune di queste particelle interagiscono con la materia, formando nuovi elementi: più a lungo il materiale rimane esposto ai raggi cosmici, più elementi si formano. Misurando la quantità di questi elementi in un grano presolare, è possibile determinare quanto a lungo sia rimasto esposto ai raggi cosmici, e di conseguenza la sua età.

Secondo i ricercatori, alcuni grani presolari nel campione sono i più antichi mai scoperti: la gran parte dei grani risale a 4,6-4,9 miliardi di anni fa, ma alcuni hanno un’età superiore a 5 miliardi e mezzo di anni. Del momento che i grani si sono formati in seguito alla morte di una stella, possono fornire informazioni sulla storia delle stelle nella galassia. I ricercatori hanno scoperto che, probabilmente, sette miliardi di anni fa si è verificato un episodio di formazione stellare molto attiva. “Abbiamo un numero di giovani grani superiore al previsto”, spiega Heck. “La nostra ipotesi è che la maggior parte di quei grani, con età tra 4,9 e 4,6 miliardi di anni, si sia formata nel corso di un episodio di formazione stellare intensa. Ci fu un periodo, prima della nascita del Sistema Solare, in cui si formarono più stelle del normale”.

“Alcuni ritengono che il tasso di formazione delle stelle nella galassia sia costante”, continua Heck. “Ma grazie a questi grani, abbiamo ora una prova diretta di un periodo di maggiore formazione stellare nella nostra galassia, avvenuto sette miliardi di anni fa. È una delle scoperte chiave del nostro studio”. Gli scienziati hanno scoperto inoltre che spesso i grani di polvere stellare fluiscono nello spazio uniti insieme a formare addensamenti più grandi. “Ho sempre voluto occuparmi di astronomia utilizzando campioni geologici che si possano tenere in mano”, conclude Heck. “È talmente entusiasmante studiare la storia della nostra galassia. La polvere stellare è il materiale più antico disponibile sulla Terra e, grazie ad essa, possiamo saperne di più sulle stelle che sono all’origine del carbonio nei nostri corpi, possiamo rintracciare l’origine di quel materiale fino a un’epoca precedente la nascita del Sole”.

Nell’immagine stelle brillanti immerse in polveri cosmiche nella Nebulosa Aquila, riprese dal telescopio Hubble
Credit: ESA/Hubble & NASA

https://eurekalert.org/pub_releases/2020-01/fm-mct010820.php