Ossigeno nella Stella Primordiale

24 Gen 2020 Ossigeno nella Stella Primordiale

Un team internazionale di astronomi ha individuato un’insolita abbondanza di ossigeno nell’atmosfera di una delle più antiche stelle note nella Via Lattea. La scoperta, pubblicata su The Astrophysical Journal Letters e realizzata tramite osservazioni del Keck Observatory alle Hawaii, può rivelare indizi fondamentali sulla produzione di elementi da parte della prima generazione di stelle del cosmo.

“Questo risultato è davvero entusiasmante e può raccontarci qualcosa sui primi periodi dell’Universo, grazie a una stella nelle nostre vicinanze”, spiega John O’Meara, tra gli autori dello studio. La stella oggetto di analisi, chiamata J0815+4729, è fra le più antiche della Via Lattea e si trova a circa 5000 anni luce di distanza da noi, nella Costellazione della Lince. L’ossigeno è il terzo elemento più abbondante nel cosmo dopo idrogeno ed elio, e viene creato dalle reazioni di fusione nucleare che avvengono all’interno delle stelle massicce. “Stelle come J0815+4729 si chiamano stelle di alone”, chiarisce Adam Burgasser dell’University of California San Diego. “Il nome è dovuto alla distribuzione quasi sferica attorno alla Via Lattea, in contrasto con il più familiare disco appiattito di giovani stelle che include il Sole”. Le stelle di alone sono assai antiche e permettono agli astronomi di indagare su epoche emote del cosmo. Utilizzando i dati del telescopio Keck I, il team ha misurato le abbondanze di 16 elementi chimici nell’atmosfera della stella, incluso l’ossigeno.

Scoprire indizi sulla prima generazione di stelle è uno degli obiettivi più importanti da raggiungere per ricostruire la storia del cosmo. Nell’Universo locale gli elementi chimici più pesanti dell’idrogeno giocano un ruolo fondamentale nel permettere alle nubi di collassare per formare stelle. Ma quegli elementi sono prodotti proprio dalle stelle stesse, e vengono liberati nello spazio alla loro morte. Poiché appena dopo il Big Bang gli unici atomi presenti erano idrogeno ed elio, le prime stelle non avevano a disposizione tali elementi pesanti per facilitare la loro formazione.

“La composizione primitiva della stella suggerisce che si sia formata durante le prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, forse da materiale espulso dalle prime supernove della Via Lattea”, spiega Jonay González Hernández, a guida dello studio. I dati relativi alla stella hanno rivelato una composizione chimica insolita: una quantità relativamente alta di carbonio, azoto e ossigeno (circa 10, 8 e 3 percento rispetto alle abbondanze misurate sul Sole), mentre una quantità assai ridotta di altri elementi come calcio e ferro, con abbondanze pari a un milionesimo di quella solare. “Conosciamo solo poche stelle di questo tipo nell’alone della galassia, ma nessuna mostra una quantità cosi grande di carbonio, azoto e ossigeno rispetto al contenuto in ferro”, chiarisce David Aguado dell’University of Cambridge.

Dal momento che probabilmente le prime stelle sono giunte al termine della loro vita da tempo immemorabile, le loro proprietà rimangono ipotetiche. Si ritiene che siano state incredibilmente titaniche, forse centinaia di volte più massicce del Sole, e che siano esplose come supernove tremendamente energetiche. La scoperta della stella primordiale, anche se non si tratta di una delle prime stelle, consente di ottenere informazioni indirette sulle sue progenitrici.

Nell’immagine rappresentazione artistica delle prime stelle
Credit: Gabriel Pérez, SMM (IAC)

http://www.keckobservatory.org/ancientstar_oxygen

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