16 Nov 2011

 

Vecchie stelle ricche di metalli. Perché?

 

Grazie a una lunga ricerca condotta con telescopi dell'European Southern Observatory e con il Nordic Optical Telescope di La Palma, un gruppo di astronomi del Niels Bohr Institute della University of Copenhagen ha risolto un annoso problema legato all'esistenza nella nostra galassia (e anche in altre galassie) di stelle assai vecchie ma relativamente ricche di metalli molto pesanti, come il platino, l'oro e l'uranio.
Questa situazione è in realtà un controsenso, perché gli elementi chimici presenti subito dopo la nascita dell'universo erano l'idrogeno e l'elio, con tracce di litio, e quando questi entro il primo miliardo di anni, sotto l'influenza della materia oscura, hanno iniziato a dar forma alle prime galassie, le stelle in esse contenute, e ancor oggi esistenti, non potevano che essere composte quasi esclusivamente di idrogeno ed elio.
L'arricchimento di metalli (termine con cui gli astronomi indicano tutto ciò che pesa più degli elementi primordiali) può certamente essere venuto dalla nucleosintesi interna alle singole stelle, ma questo processo è efficiente fino alla creazione del nichel e si ferma con quella del ferro. Quindi, a maggior ragione, dovrebbe essere impossibile rilevare elementi più pesanti nello spettro di stelle vecchie quasi quanto le galassie e dunque quasi quanto l'universo.
Poiché l'unico evento stellare in grado di creare i metalli più pesanti è la supernova, i ricercatori dell'NBI, in particolare Terese Hansen, hanno cercato una relazione fra queste ultime e le vecchie stelle ricche di metalli, valutando essenzialmente due diversi meccanismi di arricchimento.
Il primo scenario vede una vecchia stella essere investita dall'esplosione di una compagna, che così la "contamina" con i propri metalli pesanti. Il secondo scenario vede invece un rapido arricchimento in metalli delle nubi protostellari dell'alone galattico da parte di materiale espulso sotto forma di getti da supernovae esplose nei primissimi milioni di anni di vita della Galassia; in questo secondo caso le vecchie stelle sarebbero già nate ricche di metalli.
Dal momento che fra le 17 stelle considerate nella ricerca, le doppie ricorrono con una frequenza ritenuta normale, il 20%, e quindi non c'è motivo di ritenere che manchino delle compagne esplose come supernovae, lo scenario più realistico sembra essere il secondo.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: Niels Bohr Institute, NASA/JPL Caltech