8 Feb. 2011

 

Le stelle primordiali esistono ancora?

 

Dai risultati ottenuti attraverso simulazioni al computer ad altissima risoluzione, effettuate da un team di ricercatori dell'Heidelberg University’s Centre for Astronomy, del Max Planck Institute for Astrophysics in Garching e della University of Texas at Austin, e pubblicate su Science, è emersa la possibilità che esistano ancora in vari luoghi dell'universo, e forse anche nelle nostre vicinanze, stelle nate nell'universo primordiale a partire dalla contrazione gravitazionale delle prime gigantesche nubi di gas generatesi dopo il Big Bang.
La cosa è piuttosto sorprendente perché i modelli relativi alla formazione della prima generazione di stelle dicono che queste erano astri giganteschi, centinaia di volte più massicci del Sole e con una vita media di pochi milioni di anni (se non meno), avente come epilogo l'esplosione di un'ipernova.
Tali modelli sembrano però non tenere in considerazione una proprietà dei dischi di accrescimento emersa dalle suddette simulazioni, quella che vede i dischi stessi frammentarsi qualora la materia in essi contenuti raggiunga una quantità superiore a quella che può essere efficacemente trasportata verso la nascente stella centrale.
In questo caso possono generarsi concentrazioni di massa e quindi centri di gravità indipendenti, il cui aspetto ricorda i bracci delle galassie spirali, dove ogni braccio finisce col generare, in tempi brevissimi (vedi l'illustrazione) un astro che rimane, almeno inizialmente, legato a quello centrale dal vincolo gravitazionale.
Se questo quadro evolutivo sarà confermato, le prospettive che aprirà saranno importanti: intanto verrà demolita l'ipotesi che voleva l'universo primordiale popolato solo da stelle gigantesche e solitarie, infatti le simulazioni indicano la nascita di piccoli gruppi di stelle multiple con componenti anche di piccola taglia; inoltre, la possibile catastrofica collisione fra componenti strette può aver generato lampi in luce X e gamma che potranno essere riconosciuti come tali nel prossimo futuro; infine, a causa della vicinanza fra le componenti (anche frazioni di unità astronomica), alcune stelle possono essere state espulse dai dischi quando ancora la loro massa era molto modesta, impedendo un ulteriore accrescimento e quindi assicurando loro una vita lunghissima, anche superiore ai circa 13 miliardi di anni finora trascorsi dall'epoca della formazione.
Se quelle primordiali stelle di piccola massa hanno concorso alla formazione delle prime galassie nane, poi confluite nella struttura di quelle più grandi, non possiamo escludere che anche nella nostra galassia, forse non lontano dal Sole, possa trovarsi una di quelle antichissime stelle. Trovarla e studiarla fornirebbe informazioni dirette sulle condizioni chimico-fisiche del giovane universo.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: Star Formation Research Group, University of Heidelberg