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Utilizzando i telescopi giganti dell'ESO situati in Cile, i ricercatori del Niels Bohr Institute hanno esaminato le stelle "antiche". Il modo in cui sono diventate stelle heavy metal è sempre stato un enigma, ma ora gli astronomi stanno risalendo alle origini della nostra galassia.

Si ipotizza che poco dopo l'evento del Big Bang, l'Universo sia stato riempito di idrogeno, elio e ... materia oscura. Quando il trio iniziò a comprimersi, nacquero le prime stelle. Al centro di questi soli neofiti, sono stati quindi creati elementi pesanti come carbonio, azoto e ossigeno. Alcune centinaia di milioni di anni dopo? Hey! Tutti gli elementi sono ora contabilizzati. È una soluzione ordinata, ma c'è solo un problema. Sembrerebbe che le primissime stelle avessero solo circa 1/1000 degli elementi pesanti trovati nelle stelle simili al sole del presente.

Come succede? Ogni volta che una stella massiccia raggiunge la fine della sua vita, o creerà una nebulosa planetaria - dove strati di elementi si staccano gradualmente dal nucleo - o andrà in supernova - e farà esplodere gli elementi appena creati in un'esplosione violenta. In questo scenario, le nuvole di materiale si fondono ancora una volta ... collassano di nuovo e formano altre nuove stelle. È proprio questo schema che dà vita a stelle che diventano sempre più “elementalmente” concentrate. È una congettura accettata - ed è ciò che rende sorprendente scoprire le star dell'heavy metal nell'universo primordiale. E ancora più sorprendente ...

Proprio qui nella Via Lattea.

"Nelle parti esterne della Via Lattea ci sono vecchi" fossili stellari "dell'infanzia della nostra galassia. Queste vecchie stelle giacciono in un alone sopra e sotto il disco piatto della galassia. In una piccola percentuale - circa l'uno o il due percento di queste stelle primitive, si trovano quantità anormali degli elementi più pesanti rispetto al ferro e altri elementi "normali" pesanti ", spiega Terese Hansen, che è un astrofisico nel gruppo di ricerca Astrofisica e planetaria Scienza all'Istituto Niels Bohr dell'Università di Copenaghen.

Ma lo studio di queste stelle antiche non è avvenuto dall'oggi al domani. Impiegando i grandi telescopi dell'ESO con sede in Cile, il team ha impiegato diversi anni per giungere alle loro conclusioni. Si basava sui risultati di 17 stelle "anormali" che sembravano avere concentrazioni elementali - e poi altri quattro anni di studio usando il telescopio ottico nordico alla Palma. Terese Hansen ha usato la tesi del suo maestro per analizzare le osservazioni.

“Dopo essermi lasciato alle spalle queste osservazioni molto difficili per alcuni anni, improvvisamente mi sono reso conto che tre stelle avevano chiari movimenti orbitali che potevamo definire, mentre il resto non si spostava fuori posto e questo era un indizio importante per spiegare che tipo del meccanismo deve aver creato gli elementi nelle stelle ”, spiega Terese Hansen, che ha calcolato le velocità insieme ai ricercatori del Niels Bohr Institute e della Michigan State University, USA.

Cosa spiega esattamente questo tipo di concentrazioni? Hansen spiega che sono due teorie popolari. Il primo pone l'origine come un sistema stellare binario vicino dove si va in supernova, inondando il suo compagno con strati di elementi più pesanti. La seconda è che una stella massiccia va anche in supernova, ma sputa gli elementi in flussi dispersi, impregnando nuvole di gas che poi si sono formate nelle stelle dell'alone.

“Le mie osservazioni sui moti delle stelle hanno mostrato che la grande maggioranza delle 17 stelle ricche di elementi pesanti sono in realtà singole. Solo tre (20 percento) appartengono a sistemi binari a stella - questo è del tutto normale, il 20 percento di tutte le stelle appartiene a sistemi binari a stella. Quindi la teoria della stella vicina placcata in oro non può essere la spiegazione generale. Il motivo per cui alcune delle vecchie stelle sono diventate anormalmente ricche di elementi pesanti deve quindi essere che le supernove esplosive hanno inviato getti nello spazio. Nell'esplosione della supernova si formano elementi pesanti come oro, platino e uranio e quando i getti colpiscono le nuvole di gas circostanti, si arricchiranno di elementi e formeranno stelle incredibilmente ricche di elementi pesanti ", afferma Terese Hansen, che immediatamente dopo i suoi risultati pionieristici è stato offerto un dottorato di ricerca da uno dei principali gruppi di ricerca europei in astrofisica presso l'Università di Heidelberg.

Possano tutte le stelle dell'heavy metal diventare d'oro!

Fonte originale della storia: Comunicato stampa del Niels Bohr Institute. Per ulteriori letture: la frequenza binaria delle stelle povere di metallo potenziate con elementi di processo r e le sue implicazioni: etichettatura chimica nell'alone primitivo della Via Lattea.