Gli scienziati hanno scoperto tracce di una stella gigantesca che, invece di collassare in un buco nero, esplose in supernova.
Gli scienziati hanno scoperto tracce di un’antica esplosione stellare. Lo hanno fatto grazie allo studio della composizione chimica di una stella della Via Lattea, l’impronunciabile J0931+0038: è così strana che può essere costituita solo dai resti di una stella enorme, con una massa almeno 50 volte quella del Sole, che avrebbe creato gli elementi prima di esplodere in supernova. E questo è ancora più strano. Una stella così massiccia dovrebbe, in teoria, collassare direttamente in un buco nero quando muore, e non trasformarsi in supernova.
“La stella Barbienheimer”
“Non abbiamo mai visto nulla di simile”, dicono gli scienziati. “Qualunque cosa sia accaduta allora, deve essere stata straordinaria. Abbiamo soprannominato [il progenitore della supernova] la ‘Stella Barbenheimer’ per la sua spettacolare nucleosintesi.” D’altronde la produzione della maggior parte degli elementi nell’Universo è competenza delle stelle. Dopo il Big Bang, 13,8 miliardi di anni fa, quando tutto si raffreddò abbastanza da consentire la formazione degli atomi, lo spazio si riempì di una zuppa composta principalmente da idrogeno ed elio. Questa è la materia da cui sono nate le prime stelle.
Le più grandi fabbriche di elementi del cosmo
Le stelle sono fondamentalmente fabbriche di elementi e hanno diversi metodi per creare materia in un processo noto come nucleosintesi. Il processo di fusione che avviene nei loro nuclei fonde gli atomi per formare elementi più pesanti. Tuttavia, il ferro fa eccezione: per fondere il ferro in qualcosa di più pesante servirebbe più energia di quanta ne produce la stella. Quando la stella esplode, vengono creati elementi più pesanti nell’ambiente “energetico” della supernova. Oltre ai prodotti della fusione, questi elementi vengono espulsi nello spazio, dove vengono incorporati nelle successive generazioni di stelle.
Cosa sappiamo di J0931+0038
J0931+0038 è una gigante rossa che si trova nell’alone galattico della Via Lattea. Ci si possono trovare stelle molto antiche, quindi gli astronomi spesso cercano lì indizi sul passato dell’universo. Fu osservata per la prima volta nel 1999, ma non a colori. Solo nel 2019 gli astronomi riuscirono a catturare l’intero spettro della luce della stella, la chiave per identificare la sua composizione chimica.
Ebbene, lo spettro di J0931+0038 rivelò una composizione chimica diversa da qualsiasi cosa mai vista prima. Era sorprendentemente povera di elementi con numeri dispari sulla tavola periodica, come sodio e alluminio, ma ricca di elementi vicini al ferro, come nichel e zinco. E poi l’abbondanza di elementi più pesanti del ferro, come lo stronzio e il palladio, era molto più elevata di quanto avrebbe dovuto essere.
Da dove arrivano questi metalli
Gli scienziati hanno capito che la maggior parte dei metalli trovati in J0931+0038 dovevano provenire da una fonte nucleosintetica estremamente povera di metalli: una stella da 50 a 80 volte la massa del Sole. Che esplose lasciando dietro di sé una nebulosa di materia da cui è nata poi J0931+0038. Il fatto che una stella così massiccia collassi gravitazionalmente verso l’interno anziché esplodere verso l’esterno è solo una parte del problema.
“Nessun modello esistente di formazione degli elementi può spiegare questo”, dice l’astronomo Sanjana Curtis dell’Università della California che ha co-diretto la ricerca. È un enigma che, per ora, non ha risposta. Solo trovando altri oggetti stravaganti e modellando la loro formazione, riveleremo come la stella “Barbenheimer” visse, morì e lasciò le sue impronte dietro di noi su cui riflettere miliardi di anni dopo.
