La stella che non dovrebbe esistere
Venerdí 02.09.2011 10:02
E’ una stella composta quasi interamente da idrogeno ed elio, praticamente senza altri elementi chimici come doveva essere composto l’Universo appena uscito dal Big Bang. Secondo la teoria largamente accettata della formazione delle prime stelle un oggetto con questa composizione chimica non avrebbe mai dovuto formarsi.
All’inizio infatti si ritiene si potessero formare solo stelle molto massicce dell’ordine dei milioni di masse solari mentre questa stella ha la massa del nostro Sole o forse meno. La scoperta, ottenuta da un team di astronomi europei utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell’ESO e’ presentata sulla rivista Nature. Allo studio, condotto dall’italiana Elisabetta Caffau, del Centro per Astronomia dell’Universita’ di Heidelberg e dell’Osservatorio di Parigi, prima autrice dell’articolo, hanno partecipato tre ricercatori dell’INAF: Paolo Molaro (Osservatorio di Trieste), Sofia Randich (Osservatorio di Arcetri) e Simone Zaggia ( Osservatorio di Padova).
L’oggetto scoperto e’ una debole stella nel cuore della costellazione del Leone, chiamata ‘SDSS J102915+172927′, nella quale e’ stata riscontrata la piu’ bassa quantita’ di elementi chimici di tutte le stelle o galassie finora note. Ha una massa piu’ piccola di quella del Sole ed e’ probabilmente la stella piu’ vecchia che si conosca con un’eta’ maggiore di 13 miliardi di anni.
“La teoria largamente accettata prevede che le stelle di questo tipo, con piccola massa e quantita’ estremamente basse di metalli, non dovrebbero esistere perche’ le nubi di materiale da cui si sono formate non avrebbero mai potuto condensarsi”, ha detto Elisabetta Caffau. “E’ stato sorprendente scoprire, per la prima volta, una stella in questa zona proibita e questo significa che potrebbe essere necessario rivedere alcuni dei modelli di formazione stellare”.
I cosmologi ritengono che gli elementi chimici piu’ leggeri – idrogeno, elio e tracce di litio – sian o stati creati nei primi 3 minuti del Big Bang, nella fase chiamata della ‘nucleosintesi primordiale’, mentre la maggior parte degli altri elementi esistenti in natura si siano formati in seguito nelle stelle, dapprima molto massicce, e nelle esplosioni di Supernova. Attraverso le Supernove gli elementi vengono poi trasferiti nel gas interstellare, rendendolo progressivamente piu’ ricco di metalli: da esso poi nasceranno nuove generazioni di stelle. Pertanto, la proporzione di metalli in una stella ci dice approssimativamente la sua eta’ ed e’ per questo che la stella ‘SDSS J102915+172927′ e’ probabilmente una delle prime stelle formatesi nell’Universo giovane.
Il team internazionale ha analizzato le proprieta’ della stella con gli spettrografi X-Shooter e UVES al VLT dell’ESO.
Questi strumenti hanno permesso di misurare con grande precisione l’abbondanza degli elementi chimici nella stella. E’ risultato che la percentuale di metalli in ‘SDSS J102915+172927′ e’ piu’ di 20mila volte inferiore a quella del Sole.
Simone Zaggia dell’Osserva torio di Padova fa notare che ”la stella fa parte dell”ancora poco esplorato e profondo Alone Galattico ed e’ una fortuna che attualmente si trovi a soli circa 4mila anni luce da noi”, mentre Sofia Randich ha sottolineato che ”la scoperta ha dimostrato ancora una volta le enormi potenzialita’ e versalita’ di X-shooter, strumento alla cui costruzione INAF ha dato un contributo fondamentale”.
Ma c’e’ anche una grossa sorpresa: la mancanza di litio in ‘SDSS J102915+172927′. Una stella cosi’ vecchia dovrebbe mostrarne chiaramente la presenza dato che e’ un elemento primordiale ma il team ha scoperto che e’ cinquanta volte meno di quanto previsto nel materiale prodotto dal Big Bang e potrebbe addirittura essere completamente assente.
La sua assenza e’ un mistero che certamente impegnera’ gli astronomi nei prossimi anni.
Paolo Molaro dell’Osservatorio di Trieste ha affermato che “questa scoperta, per certi versi inattesa, apre a nuovi scenari nella formazione dell e prime stelle e a interessanti possibilita’ osservative che! permett eranno di conoscere meglio come e dove si siano formati i primi elementi chimici nell’Universo. Un importante risultato che premia chi con ostinazione e coraggio ha saputo spingere la propria ricerca oltre la visione dominante”.