Gli scienziati hanno registrato per la prima volta tracce dell'esistenza di molecole radioattive nello spazio, osservando una delle stelle più insolite della Via Lattea, risultante dalla collisione di altri due luminari. I loro risultati sono stati presentati sulla rivista Nature Astronomy.
“In effetti, siamo riusciti ad 'aprire' l'interno di una stella che è stata fatta a pezzi tre secoli fa, e trovare in essa una fonte attiva di atomi di uno degli isotopi di alluminio più rari e di più breve durata. La scoperta dell'alluminio-26 nei suoi resti ci aiuterà a capire meglio come procede l'evoluzione chimica della nostra galassia , afferma Tomasz Kaminski dell'Università di Harvard (USA).
Perdita ecumenica
Dopo il Big Bang, c'erano solo tre elementi nell'universo: idrogeno, elio e tracce di litio. Tuttavia, dopo 300 milioni di anni, quando apparvero le prime stelle, cominciarono ad apparire elementi più pesanti, nati nel corso di reazioni termonucleari nelle viscere delle stelle.
Gli scienziati oggi ritengono che tutti gli elementi più pesanti del ferro, inclusi oro, uranio e altri metalli pesanti e delle terre rare, abbiano avuto origine in gran parte dalle esplosioni di supernova, poiché la temperatura e la pressione all'interno delle stelle sono troppo basse perché si formino rapidamente.
D'altra parte, recenti tentativi di stimare la quantità di oro e altri elementi pesanti generati dalle supernove suggeriscono che queste ultime formino queste sostanze estremamente lentamente. Ciò indica che altri processi più esotici, come le collisioni di stelle di neutroni, potrebbero essere stati coinvolti nella loro nascita.
Kaminski ei suoi colleghi hanno scoperto un'altra fonte di "metalli" astronomici direttamente correlata alla formazione della Terra e di altri pianeti, osservando una delle stelle più bizzarre della galassia, la stella CK nella costellazione di Chanterelle.
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È la più antica "nuova stella" scoperta e studiata da astronomi professionisti alla fine del XVII secolo. Con questa parola, scienziati non intendono veramente nuovi luminari, ma stelle già esistenti, la cui luminosità aumentò bruscamente e poi cadde sotto l'influenza di alcuni processi interni o interazioni con altri corpi celesti.
A differenza della maggior parte delle altre novae, CK Vulpeculae esplose nel 1670 non come risultato di interazioni tra nane bianche e stelle ordinarie, ma a causa di un evento ancora più catastrofico: una collisione frontale di due piccole stelle.
Questo "incidente cosmico" ha portato a un'esplosione, quasi uguale a quella di una supernova, e alla nascita di una nuova stella, una piccola nana rossa o arancione. Questa stella era diverse migliaia di volte più debole dell'esplosione stessa, che è durata per circa due anni, motivo per cui gli astronomi non sono riusciti a trovare CK Vulpeculae fino ad ora.
Fabbrica di isotopi
Come osserva Kaminski, la sua squadra non era interessata alla stella stessa, ma alla nebulosa luminosa emersa dopo l'esplosione. Al suo interno, come gli scienziati sospettano da tempo, deve esserci un numero enorme di rari isotopi di vari elementi che sono sorti al momento della collisione dei luminari, quando le temperature e le pressioni all'interno della loro materia hanno raggiunto livelli record.
Di particolare interesse per gli scienziati è l'alluminio-26, uno degli isotopi più rari di questo metallo sulla Terra che oggi non esiste in natura. Questo tipo di metallo, secondo i fisici, si forma solo durante le esplosioni di supernova e nelle viscere dei luminari "irsuti" super caldi, le cosiddette stelle Wolf-Rayet, e si trasforma molto rapidamente in magnesio stabile-26 per diversi milioni di anni dopo la sua nascita.
La materia primaria del sistema solare, come mostrato dalla proporzione di isotopi di magnesio nella materia dei meteoriti antichi, conteneva grandi quantità di alluminio-26. Questo ha messo di fronte agli scienziati uno dei principali misteri nella storia della formazione della Terra e di altri pianeti: da dove proveniva questo isotopo, se le supernove fossero la sua unica fonte e dove avrebbe potuto essere nato il Sole.
Kaminsky ed i suoi colleghi sono riusciti a risolvere parzialmente questo mistero osservando il "velo" di gas e polvere di CK Vulpeculae usando il telescopio a microonde APEX installato sull'altopiano cileno di Chahnantor. Come la sua "sorella maggiore", l'Osservatorio ALMA, può seguire il movimento anche delle molecole più fredde e più piccole in tali densi accumuli di gas e polvere.
Come si è scoperto, all'interno della nebulosa che circonda CK Vulpeculae, c'è una quantità abbastanza grande di questo metallo sotto forma di molecole contenenti un atomo di alluminio-26 e fluoro. La loro massa totale, secondo gli astrofisici, era piuttosto grande: circa 3,4 quintilioni di tonnellate, che equivale a un quarto della massa di Plutone.
Come osserva Kaminsky, sono state le prime molecole radioattive che gli scienziati sono riusciti a trovare nello spazio e la prima prova che non tutto l'alluminio-26 è prodotto da supernove e stelle calde. Ulteriori osservazioni di questa insolita stella, sperano gli scienziati, aiuteranno a capire quale ruolo giocano tali collisioni di stelle nell'evoluzione chimica della Galassia e nella formazione di pianeti potenzialmente abitabili.
