Una stella antichissima con una composizione chimica del tutto insolita è stata individuata all’interno di una galassia nana ultradebole, e la sua esistenza sta riscrivendo parte di quello che si credeva di sapere sulle prime fasi dell’universo. Questa scoperta rappresenta un tassello fondamentale per comprendere come si siano formati i primi elementi chimici dopo il Big Bang e quali processi abbiano dato il via alla nascita delle strutture cosmiche che osserviamo oggi.
La stella in questione si trova in un ambiente galattico estremamente rarefatto. Le galassie nane ultradeboli sono tra gli oggetti più piccoli e meno luminosi dell’universo conosciuto, e proprio per questo sono difficilissime da studiare. Eppure, paradossalmente, rappresentano dei veri e propri fossili cosmici: al loro interno possono sopravvivere stelle che risalgono alle primissime epoche dell’universo, conservando intatta la firma chimica del gas da cui si sono originate.
La chimica racconta una storia unica
Quello che rende questa stella antica particolarmente interessante è la sua composizione chimica anomala. Le analisi spettroscopiche hanno rivelato un pattern di elementi che non si spiega con i normali processi di arricchimento chimico a cui siamo abituati. In genere, quando una stella si forma, eredita una miscela di elementi prodotti da molteplici supernovae precedenti, ciascuna delle quali contribuisce al cocktail chimico del gas circostante. Qui invece la situazione è radicalmente diversa.
La chimica di questa stella è compatibile con uno scenario in cui il gas da cui è nata è stato arricchito da una singola supernova primordiale. Significa, in pratica, che tra le primissime stelle dell’universo, una sola è esplosa e ha contaminato la nube di gas che poi ha dato origine a questa stella. Un evento raro, quasi irripetibile, che permette di osservare direttamente la “firma” lasciata da una delle prime esplosioni stellari nella storia del cosmo.
L’importanza della scoperta
Il fatto che la stella si trovi in una galassia nana ultradebole non è un dettaglio secondario. Questi ambienti galattici sono così piccoli e isolati che i processi di formazione stellare al loro interno si sono praticamente fermati molto presto. Questo ha permesso di preservare le condizioni chimiche originali senza che venissero “inquinate” da generazioni successive di stelle e supernovae.
Trovare una stella la cui composizione riflette l’arricchimento di una singola supernova primordiale offre agli astrofisici un’opportunità senza precedenti. Permette di testare i modelli teorici sulle prime supernovae dell’universo, quelle generate dalle cosiddette stelle di Popolazione III, oggetti massicci e privi di metalli che nessuno ha mai osservato direttamente. Studiando la chimica di questa stella antica, è possibile risalire alle proprietà dell’esplosione che ha generato quegli elementi: la massa della stella progenitrice, l’energia della supernova, la quantità di materiale espulso. Questa galassia nana ultradebole si conferma quindi un laboratorio naturale eccezionale. Le stelle che ospita, silenziose e debolissime, portano scritte nella loro composizione chimica informazioni che risalgono a oltre 13 miliardi di anni fa, quando l’universo era ancora giovanissimo e le prime luci stellari cominciavano appena ad accendersi.