metallicità

La scoperta di una stella di seconda generazione rappresenta uno di quei momenti in cui l'astronomia fa un passo indietro nel tempo così grande da lasciare senza fiato. Un gruppo di ricercatori ha individuato quello che potrebbe essere uno degli astri più antichi mai osservati, formatosi poco dopo le primissime stelle dell'universo, quelle che gli scienziati chiamano stelle di Popolazione III. Parliamo di un oggetto celeste che porta con sé informazioni preziosissime su cosa è successo nei primi istanti cosmici, quando il cosmo era ancora giovane e quasi privo di elementi pesanti. Le stelle di Popolazione III non sono mai state osservate direttamente. Erano enormi, luminosissime, composte quasi esclusivamente di idrogeno ed elio, e hanno avuto vite brevissime su scala cosmica. Quando sono esplose come supernove, hanno seminato lo spazio circostante con i primi elementi più pesanti: carbonio, ossigeno, ferro. Ed è proprio da quel materiale "arricchito" che si sono formate le stelle di seconda generazione, capaci di raccontare indirettamente la composizione chimica delle loro progenitrici. Cosa rende questa stella così speciale Questa stella di seconda generazione mostra una composizione chimica estremamente povera di metalli (nel gergo astronomico, tutto ciò che non è idrogeno o elio viene chiamato metallo). Una metallicità così bassa indica che si è formata in un ambiente quasi incontaminato, dove pochissime supernove avevano già esploso il loro carico di elementi pesanti. È come trovare un fossile chimico, un reperto che conserva le impronte digitali della prima generazione stellare. Il dato più affascinante riguarda proprio il rapporto tra i diversi elementi presenti nella sua atmosfera. Questo schema chimico è coerente con quello che ci si aspetterebbe da una stella nata dalle ceneri di una singola supernova di Popolazione III, e non da un miscuglio di più esplosioni successive. Significa che questa stella potrebbe davvero essere figlia diretta di uno dei primissimi astri mai esistiti. Perché conta per la comprensione dell'universo primordiale Trovare una stella di seconda generazione con queste caratteristiche aiuta a ricostruire un capitolo dell'universo primordiale che altrimenti resterebbe completamente al buio. Le stelle di Popolazione III hanno plasmato l'evoluzione chimica del cosmo, ma non avendo mai potuto osservarne una direttamente, l'unico modo per studiarle è attraverso le loro "figlie". Ogni stella antica con bassa metallicità diventa quindi una specie di macchina del tempo. Le analisi spettroscopiche condotte su questa stella permettono di stimare la massa e l'energia della supernova progenitrice, fornendo vincoli concreti ai modelli teorici sulla formazione stellare primordiale. Alcuni modelli prevedevano che le prime stelle avessero masse centinaia di volte superiori a quella del Sole, altri suggerivano dimensioni più contenute. I dati chimici di questa stella di seconda generazione sembrano favorire uno scenario in cui la progenitrice aveva una massa compresa in un intervallo compatibile con supernove "normali" piuttosto che con le cosiddette ipernove, esplosioni di energia ancora più estrema. La ricerca di altre stelle simili è già in corso, grazie a telescopi e survey spettroscopiche sempre più potenti che setacciano la Via Lattea e i suoi dintorni alla ricerca di questi rari fossili cosmici.

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Scoperta una stella di seconda generazione: un fossile cosmico unico