Scoprono le “impronte digitali” delle prime stelle dell’universo

Questo contenuto è stato pubblicato il 03 maggio 2023 – 13:52
03 maggio 2023 – 13:52

Berlino, 3 maggio (EFE). – Un gruppo di ricercatori è riuscito per la prima volta a trovare quelle che chiamano le “impronte digitali” lasciate dall’esplosione delle prime stelle dell’universo, sotto forma di tre nubi di gas la cui composizione chimica coincide con quanto ci si può aspettare da quelle fenomeni stellari originari.

Un gruppo di scienziati provenienti da Francia, Italia, Stati Uniti, Canada e Cile ha utilizzato il telescopio VLT (Very Large Telescope) dell’Osservatorio di Atacama (Cile) per scoprire questa traccia che, dicono, “ci fa fare un passo avanti nella comprensione del natura delle prime stelle formatesi dopo il Big Bang”, secondo la dichiarazione dell’Osservatorio europeo australe (ESO).

Secondo Andrea Sacardi, studente di dottorato presso l’Observatoire de Paris – PSL, che ha condotto questo studio per lei: “Per la prima volta siamo stati in grado di determinare l’effetto chimico delle prime esplosioni stellari in nubi di gas molto distanti”. Tesi presso l’Università degli Studi di Firenze (Centro Italia).

I ricercatori ritengono che le prime stelle che si sono formate nell’universo fossero molto diverse da quelle che conosciamo oggi. Quando apparvero 13,5 miliardi di anni fa, avevano solo idrogeno ed elio, gli elementi chimici più semplici in natura.

Queste stelle, ritenute da dozzine a centinaia di volte più massicce del Sole, sono morte rapidamente in potenti esplosioni note come supernove, arricchendo per la prima volta il gas circostante con elementi più pesanti.

Le successive generazioni di stelle sono nate da questo gas arricchito ed hanno espulso gli elementi più pesanti mentre morivano. Ma poiché le prime stelle sono scomparse da tempo, la sfida è capire come saperne di più su di loro.

Secondo Stefania Salvadori, professore associato all’Università di Firenze e coautrice dello studio, pubblicato mercoledì su The Astrophysical Journal, “Le stelle primordiali possono essere studiate indirettamente rilevando gli elementi chimici che circolavano nel loro ambiente dopo la loro morte. “

Il team di ricercatori ha trovato tre nubi molto distanti, realizzate quando l’universo era tra il 10 e il 15 per cento della sua età attuale, con firme chimiche che corrispondono a quelle attese dalle esplosioni delle prime stelle.

A seconda della loro massa e dell’energia delle loro esplosioni, queste prime supernove rilasciarono diversi elementi chimici, come carbonio, ossigeno e magnesio, che si trovano negli strati esterni delle stelle. Ma alcune esplosioni non avevano abbastanza energia per rilasciare elementi più pesanti come il ferro, che si trova solo nei nuclei delle esplosioni.

I ricercatori hanno analizzato nubi lontane povere di ferro ma ricche di altri elementi e hanno scoperto che tre di esse, molto lontane, contenevano pochissimo ferro ma molto carbonio e altri elementi, le “impronte digitali” delle prime esplosioni stellari.

Questa composizione chimica si osserva anche in molte stelle antiche della nostra galassia, che i ricercatori ritengono contengano stelle di seconda generazione che si sono formate direttamente dalle “ceneri” della prima.

Questo studio aggiunge così un tassello mancante al puzzle e “apre nuovi orizzonti per lo studio indiretto della natura delle prime stelle, completando così completamente gli studi sulle stelle della nostra galassia”, secondo Salvadori.

Per raggiungere quelle nuvole, i ricercatori hanno utilizzato fasci di luce noti come quasar, che sono sorgenti estremamente luminose alimentate dai buchi neri supermassicci al centro di galassie lontane. Quando la luce di un quasar viaggia attraverso l’universo, passa attraverso nubi di gas e i vari elementi chimici in esse contenuti lasciano un’impronta.

Il team ha osservato e analizzato i dati di diversi quasar rilevati dallo strumento X-shooter sul telescopio VLT dell’ESO, che separa la luce in lunghezze d’onda o colori estremamente ampi, rendendolo uno strumento unico per identificare molti elementi chimici diversi nelle nubi di gas.

Secondo Valentina D’Odorico, ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e coautrice dello studio, lo studio apre la strada alla prossima generazione di telescopi e strumenti, come l’imminente ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO e il suo spettrometro ANDES ad alta risoluzione (High Resolution Echelon Spectrometer) Dispersione da ArmazoNes).

D’Odorico prevede che con entrambe sarà possibile “studiare più in dettaglio molte di queste rare nubi di gas e potremo finalmente scoprire la natura misteriosa delle prime stelle”. EFE

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