Al 229° Meeting della American Astronomical Society tenuto nei giorni scorsi, astronomi del progetto SDSS/APOGEE hanno annunciato i risultati di uno studio che ha riguardato oltre 150.000 stelle della Via Lattea. Ogni stella è stata analizzata per determinare la quantità di quasi due dozzine di elementi chimici, inclusi carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo, quelli che formano i mattoni della vita.

Sappiamo che quasi tutti gli elementi più pesanti dell’idrogeno vengono generati nelle stelle e sparsi nello spazio quando esse esplodono in supernove. Una parte di questi elementi viene assorbita nella formazione di nuove generazioni di stelle, una piccola parte finisce per formare pianeti e sulla Terra anche gli esseri viventi che l’abitano. Nelle stelle, le tracce di elementi più pesanti di idrogeno ed elio possono essere rilevate con analisi spettrografiche per rilevare le “firme” di quegli elementi, uniche per ognuno come impronte digitali.

La collaborazione internazionale SDSS (Sloan Digital Sky Survey) ha portato avanti una serie di progetti di indagini astronomiche nel corso degli anni. Anni fa questi progetti producevano fotografie astronomiche che hanno portato fama alla collaborazione. Tuttavia, a partire dal 2008, i progetti hanno cominciato a essere indagini spettroscopiche che forniscono dati di altro tipo.

Per questa ricerca, astronomi che vi hanno lavorato hanno utilizzato il spettrografo APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) montato sul telescopio della Sloan Foundation all’Apache Point Observatory nel New Mexico per esaminare la composizione chimica di oltre 150.000 stelle della Via Lattea. Questo strumento effettua rilevazioni agli infrarossi perché permettono di vedere stelle in un’area della galassia molto più ampia rispetto alla luce visibile. Ciò perché gli infrarossi passano attraverso la polvere interstellare mentre la luce visibile tende a essere bloccata.

Il catalogo creato grazie a questo progetto ha vari scopi. Conoscere la composizione delle stelle aiuterà gli astronomi a capire meglio la storia e la struttura della Via Lattea. Ad esempio, è risultato che nell’area interna della Via Lattea le stelle contengono più elementi pesanti. Si tratta di stelle più vecchie e ciò significa che una maggior quantità di quegli elementi è stata creata prima nella parte interna della galassia che nelle aree esterne. Ciò significa che al centro della Via Lattea c’erano le condizioni per lo sviluppo di forme di vita simili a quelle terrestri molto prima che sulla Terra.

I processi che creano i diversi elementi avvengono in specifici tipi di stelle dato che si evolvono in modi diversi e anche a velocità diverse. La conseguenza è che l’analisi dell’abbondanza di quegli elementi può aiutare gli astronomi a ricostruire la storia di quei processi e confrontare i risultati con i modelli della formazione e dell’evoluzione delle galassie sviluppati tramite altri tipi di indagine.

Un risultato importante è anche la possibilità di studiare la distribuzione degli elementi che formano i mattoni della vita sulla Terra. Carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo sono i sei elementi più comuni sulla Terra e costituiscono oltre il 97% della massa del corpo di un essere umano perciò trovare aree nella Via Lattea in cui sono comuni potrebbe indicare potenziali sistemi che ospitano forme di vita simili a quelle terrestri. Una parte delle stelle esaminate è stata studiata anche dal telescopio spaziale Kepler della NASA e 90 di esse potrebbero avere pianeti rocciosi.

L’immagine (cortesia Dana Berry/SkyWorks Digital Inc.; SDSS collaboration) mostra le firme spettrali e la distribuzione di carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo nell’area della Via Lattea esaminata in quest’indagine e le loro concentrazioni nel corpo umano. Questi elementi in realtà sono presenti in tutto il corpo umano perché fanno parte innanzitutto del DNA ma hanno anche altre funzioni per cui possono essere presenti in particolare in certi organi.

Quest’indagine è molto interessante per le possibili implicazioni riguardanti lo sviluppo di forme di vita simili a quelle terrestri ma è solo una tappa iniziale per possibili altre ricerche. Infatti, i dati raccolti sono stati rilasciati e sono disponibili online nella cosiddetta Data Release 13 del progetto SDSS.