In una zona remota della Via Lattea, vicino alla Grande Nube di Magellano, è stata trovata la stella a oggi più chimicamente pura e primitiva, ovvero con la percentuale di metalli più piccola mai osservata. È importante specificare che in ambito astronomico sono considerati “metalli” tutti gli elementi che non sono né idrogeno né elio, ovvero i due più leggeri. Ebbene, la stella in questione – una gigante rossa chiamata Sdss J0715-7334 – è costituita prevalentemente da idrogeno ed elio, e la quantità di “metalli” presenti al suo interno è inferiore allo 0.005 per centodi quelli presenti nel Sole. La scoperta, guidata da un team di ricercatori statunitensi, è stata pubblicata questo mese su Nature Astronomy.
Rappresentazione artistica della gigante rossa Sdss J0715-7334, nata vicino alla Grande Nube di Magellano (in alto a sx) e migrata successivamente nella Via Lattea (in basso a dx). Crediti: Navid Marvi/Carnegie Science
La composizione di Sdss J0715-7334 è la più simile mai osservata a quella delle primissime stelle dell’universo, dette di popolazione III e completamente prive di metalli. Ciò potrebbe aiutare gli astronomi a chiarirsi le idee proprio su questo tipo di stelle. «Nessuna stella di popolazione III è mai stata osservata, probabilmente perché erano molto massicce e di conseguenza hanno avuto vita breve, oppure perché quelle che avevano massa minore, e che potrebbero essere sopravvissute fino a oggi, sono molto rare. In ogni caso, le proprietà della prima generazione stellare sono una delle più importanti incognite dell’astrofisica moderna», spiega Kevin Schlaufman, coautore dell’articolo e professore di fisica e astronomia alla Johns Hopkins University. «Anche se questa stella non ha una composizione del tutto pura e primordiale, è ciò di più simile a una stella di popolazione III che gli astronomi abbiano mai trovato».
È proprio alle esplosioni di supernova che segnavano la fine della vita delle stelle di popolazione III che si deve la diffusione dei primi metalli nell’universo. Successivamente ha avuto origine la seconda generazione stellare, della quale fanno parte anche alcune stelle – quelle di massa sufficientemente piccola – sopravvissute fino ai giorni nostri. Attraverso una dettagliata analisi chimica di Sdss J0715-7334 si può evincere che si è formata da una nube di gas che aveva da poco interagito con il materiale espulso da una supernova di una stella di popolazione III. Andando a ritroso, si possono usare i rapporti tra le abbondanze degli elementi per ricavare informazioni sulla massa della stella di popolazione III e sull’energia della sua esplosione di supernova. «Le stelle pure come questa sono una finestra sull’origine delle stelle e delle galassie dell’universo», osserva a questo proposito Alexander Ji, primo autore dell’articolo e professore di astronomia e astrofisica all’University of Chicago.
Analizzando i dati ottenuti dallo spettrografo ad alta risoluzione Mike (Magellan Inamori Kyocera Echelle) del Magellan Clay Telescope, gli autori dello studio hanno determinato che Sdss J0715-7334 è quasi interamente formata da idrogeno ed elio, con solo alcune tracce di carbonio e ferro. Tale composizione indica che la stella di popolazione III che ha prodotto originariamente questi metalli doveva essere insolitamente massiccia ed essere esplosa con particolare vigore.
Sdss J0715-7334 si trova a circa 80mila anni luce da noi, nei pressi della Grande Nube di Magellano, e la sua orbita indica che proviene proprio dall’alone di quest’ultima. Le Nubi di Magellano si sono unite alla nostra galassia solo di recente, e il tempo trascorso in precedenza in relativo isolamento ha permesso loro di accumulare materiale proveniente dalla ragnatela cosmica più a lungo rispetto alla Via Lattea. Proprio queste condizioni potrebbero aver favorito la formazione di stelle a bassa metallicità. «È possibile che troveremo una maggiore quantità di stelle particolarmente povere di metalli all’interno di galassie come le Nubi di Magellano, più che nella Via Lattea», dice Schlaufman. «C’è ancora molto da fare per comprendere cosa succedeva in quell’epoca molto, molto lontana, in cui la Via Lattea era ancora giovane».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “A nearly pristine star from the Large Magellanic Cloud” di Alexander P. Ji, Vedant Chandra, Selenna Mejias-Torres, Zhongyuan Zhang, Philipp Eitner, Kevin C. Schlaufman, Hillary Diane Andales, Ha Do, Natalie M. Orrantia, Rithika Tudmilla, Pierre N. Thibodeaux, Keivan G. Stassun, Madeline Howell, Jamie Tayar, Maria Bergemann, Andrew R. Casey, Jennifer A. Johnson, Joleen K. Carlberg, William Cerny, Jose G. Fernandez-Trincado, Keith Hawkins, Juna A. Kollmeier, Chervin F. P. Laporte, Guilherme Limberg, Tadafumi Matsuno, Szabolcs Meszaros, Sean Morrison, David L. Nidever, Guy S. Stringfellow, Donald P. Schneider e Riley Thai