L'ENIGMA DEL LITIO SVELATO DAL VST

Il segreto di Messier 54

Le osservazioni dell'ammasso globulare mostrano che il problema dell'abbondanza del litio nelle stelle è presente anche fuori dalla nostra Galassia. Un'equipe di astronomi ha usato il VLT per misurare la quantità di questo elemento chimico in alcuni astri di Messier 54: i livelli sono simili a quelli riscontrati nella Via Lattea

L'ammasso globulare Messier 54, che non appartiene alla Via Lattea, ma fa parte di una piccola galassia satellite, la Galassia Nana del Sagittario. Crediti: ESO

L’ammasso globulare Messier 54, che non appartiene alla Via Lattea, ma fa parte di una piccola galassia satellite, la Galassia Nana del Sagittario. Crediti: ESO

Questa bellissima immagine del cielo stellato ritrae l’ammasso globulare Messier 54, fotografato con il VST (VLT Survey Telescope), il telescopio ad ampio campo più grande mai realizzato, frutto di una collaborazione tra l’INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte e ESO. Questo ammasso sembra molto simile a tanti altri, ma nasconde un segreto: non appartiene alla Via Lattea, ma fa parte di una piccola galassia satellite, la Galassia Nana del Sagittario. Questa insolita parentela ha permesso agli astronomi di usare il VLT (Very Large Telescope) all’Osservatorio del Paranal per verificare se ci siano anche nelle stelle al di fuori della Via Lattea livelli inaspettatamente bassi di litio. L’immagine rivela anche la densa foresta di stelle ben più vicine, che si trovano in primo piano e appartengono alla Via Lattea.

Intorno alla nostra galassia orbitano più di 150 ammassi globulari, sfere di centinaia di migliaia di stelle vecchie, che risalgono al periodo di formazione della galassia. Uno di questi, insieme a molti altri nella costellazione del Sagittario, è stato scoperto alla fine del XVIII secolo dal cacciatore di comete francese Charles Messier e ha ricevuto la designazione Messier 54. Per più di duecento anni dopo la scoperta si è pensato che Messier 54 fosse simile a tutti gli altri ammassi globulari della Via Lattea. Ma nel 1994 si è scoperto che in realtà era associato a un’altra galassia. Si trova a 90 000 anni luce, lontano più di tre volte la distanza del centro galattico dalla Terra.

Gli astronomi hanno osservato ora con il VLT Messier 54 come banco di prova per cercare di risolvere uno dei misteri dell’astronomia moderna – il problema del litio. La maggior parte di questo elemento chimico, tra i più leggeri e presente ora nell’Universo, è stata prodotta durante il Big Bang, insieme con l’idrogeno e l’elio ma in quantità molto più piccole. Gli astronomi possono calcolare molto accuratamente quanto litio si aspettano di trovare nell’Universo primordiale, e da qui valutare quanto si dovrebbe trovare ora nelle stelle più vecchie. Ma i conti non tornano – il litio nelle stelle è tre volte meno di quanto ci si aspetta. Il mistero rimane insoluto, nonostante decenni di lavoro. Diverse soluzioni sono state proposte per questo enigma. La prima è che il calcolo della quantità di litio prodotto nel Big Bang è sbagliato – ma verifiche recenti suggeriscono che non sia così. La seconda è che il litio è stato distrutto in qualche modo dalle prime stelle, prima della formazione della Via Lattea. La terza è che qualche processo interno abbia gradatamente distrutto il litio durante la vita della stella.

Finora è stato possibile misurare il litio solo nelle stelle della Via Lattea. Ma ora un’equipe di astronomi, guidati da Alessio Mucciarelli (Università di Bologna, Italia) ha usato il VLT per misurare quanto litio si trova in alcune stelle selezionate di Messier 54 e trova che i livelli sono vicini a quelli della Via Lattea. Perciò, qualsiasi sia il motivo per cui c’è poco litio, sembra che questo non sia specifico solo per la Via Lattea.

[Comunicato stampa in italiano ESO]