Il carbonio e l'ossigeno sono stati individuati nella polvere attorno alle stelle al centro della galassia della Via Lattea, suggerendo che le stelle hanno subito recenti interruzioni di qualche tipo - e suggerendo come le stelle possano inviare elementi pesanti come ossigeno, carbonio e ferro - fuori attraverso l'universo, aprendo la strada alla vita.
Gli scienziati si aspettano da tempo di trovare stelle ricche di carbonio nella nostra galassia perché sappiamo che quantità significative di carbonio devono essere create in molte di queste stelle. Ma il carbonio non era mai apparso in precedenza nelle nuvole di gas attorno a queste stelle, ha affermato Matthew Bobrowsky, un astrofisico dell'Università del Maryland e co-autore di un nuovo studio che riporta la scoperta.
"In base alle nostre scoperte, questo è dovuto al fatto che le stelle di medie dimensioni ricche di carbonio a volte mantengono nascosto quel carbonio fino alla fine della loro vita stellare, rilasciandolo solo con le loro" esalazioni "finali", ha spiegato Bobrowsky.
I nuovi risultati compaiono nel numero di febbraio della rivista Astronomia e astrofisica.
Bobrowsky e il suo team, guidati da J. V. Perea-Calderón presso il Centro europeo di astronomia spaziale di Madrid, in Spagna, hanno usato lo Spitzer Space Telescope per vedere ogni stella e le nuvole circostanti di polvere e particelle, chiamate nebulose planetarie. I ricercatori hanno misurato la luce emessa dalle stelle e la polvere circostante e sono stati in grado di identificare i composti del carbonio in base alle lunghezze d'onda della luce emessa dalle stelle. Guardando in un'area al centro della Via Lattea chiamata "Rigonfiamento Galattico", il team ha osservato 26 stelle e le loro nebulose planetarie e ne ha trovate 21 con "firme" di carbonio.
Ma gli scienziati non hanno trovato solo carbonio attorno a queste stelle; hanno anche trovato ossigeno in queste 21 nuvole di polvere, rivelando una sorprendente miscela di ingredienti per la polvere spaziale. Riferiscono nel loro articolo che ciò è probabilmente dovuto a un impulso termico in cui un'ondata di gas ad alta pressione mescola strati di elementi come carbonio e ossigeno e li diffonde nella nuvola circostante.
La scoperta di carbonio e ossigeno nelle nuvole di polvere che circondano le stelle suggerisce un recente cambiamento di chimica in questa popolazione di stelle, secondo gli autori.
"Le stelle al centro della Via Lattea sono vecchie e" ricche di metallo "con un'alta abbondanza di elementi pesanti", ha detto Bobrowsky. "Sono diversi nella composizione chimica rispetto a quelli presenti nel disco, più lontano dal centro."
Studiare la chimica delle stelle aiuta gli scienziati a capire come la materia che costituisce la nostra terra e altri pianeti nella nostra galassia ha lasciato i suoi luoghi di nascita stellari molto tempo fa.
Mentre una stella brucia sempre più calda, l'idrogeno gassoso che originariamente costituiva quasi tutta la sua massa viene convertito, attraverso la fusione nucleare, prima in elio e poi in elementi progressivamente più pesanti. La regione più calda nel nucleo fonde insieme gli elementi più pesanti. E questi possono raggiungere la superficie della stella solo quando la sua vita è quasi finita.
"Il Big Bang ha prodotto solo idrogeno ed elio", ha detto Bobrowsky. "Gli elementi più pesanti come il carbonio e l'ossigeno provengono solo dal fatto di essere" cotti "nelle stelle. Le reazioni nucleari nelle stelle hanno creato gli elementi più pesanti trovati nella "vita come la conosciamo". "
Negli ultimi 50.000 anni della loro vita di 10 miliardi di anni, le stelle delle dimensioni di un sole espellono gli atomi di carbonio insieme all'idrogeno e all'elio per formare una nuvola di gas circostante che presto si disperde nello spazio, forse per diventare infine la materia di nuove stelle, i sistemi solari , o forse anche la vita su un pianeta simile alla terra. Le stelle molto più grandi espellono la loro materia più pesante in enormi esplosioni chiamate supernovae.
"Tutti gli elementi pesanti [che gli astronomi chiamano" metalli "e includono tutti gli elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio] sulla Terra sono stati creati da reazioni di fusione nucleare nelle generazioni precedenti di stelle", ha affermato Bobrowsky. "Quelle stelle precedenti hanno espulso quegli elementi nello spazio e quindi il nostro sistema solare si è formato da quel gas contenente tutti gli elementi pesanti che ora troviamo nella Terra e nella vita sulla Terra."
CAPITOLO IMMAGINE PIOMBO: Nebulosa Occhio di Gatto. I ricercatori hanno trovato carbonio e ossigeno nelle nebulose planetarie polverose che circondano le stelle al centro della Via Lattea. Credito: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)
Fonte: Astronomia e astrofisica e Spitzer, via AAS
