Scoperta una delle stelle più antiche dell’universo

L'area con il sistema 2MASS J18082002-5104378 nel riquadro (Immagine cortesia ESO/Beletsky/DSS1 + DSS2 + 2MASS)
L’area con il sistema 2MASS J18082002-5104378 nel riquadro (Immagine cortesia ESO/Beletsky/DSS1 + DSS2 + 2MASS)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” descrive la scoperta di una piccola stella la cui età è stata stimata attorno ai 13,5 miliardi di anni, rendendola una delle stelle più antiche dell’universo. Un team di astronomi ha studiato la stella conosciuta solo come 2MASS J18082002-5104378 B, la cui massa è solo il 14% di quella del Sole, e in particolare la sua composizione scoprendo il bassissimo contenuto di metalli. La conclusione è che è stata formata quasi completamente da materiali che creati dopo il Big Bang.

La stella 2MASS J18082002-5104378 B fa parte di un sistema binario assieme a una compagna anch’essa molto povera di metalli (in inglese Ultra Metal-poor, UMP) e per questo oggetto di una ricerca descritta in un articolo pubblicato sempre sulla rivista “The Astrophysical Journal” nel gennaio 2016. L’interesse per quello che appariva come un fossile galattico risalente all’epoca in cui si formò la Via Lattea portò a ulteriori studi e l’oscillazione della stella permise di scoprire che in realtà si trattava di una sistema binario in cui c’era una seconda stella di massa molto piccola e tanto fioca che inizialmente non era stata avvistata.

Le analisi che forniscono dati sulla composizione di una stella e il parametro chiamato in gergo metallicità sono importanti per capire a che generazione appartenga. Qualche tempo dopo il Big Bang cominciarono a formarsi atomi di idrogeno, una quantità molto inferiore di elio e una piccola quantità di litio. Le prime stelle erano tipicamente massicce e dopo pochi milioni di anni arrivarono le prime supernove che sparsero in giro elementi più pesanti in un ciclo che continua ancora.

A causa della concentrazione di idrogeno che c’era quando l’universo era molto giovane, per molto tempo gli scienziati hanno pensato che all’epoca si potessero formare solo stelle massicce. Se le cose stessero così, quelle stelle sarebbero impossibili da studiare perché consumano il loro idrogeno a ritmi elevatissimi perciò nessuna di esse abbastanza vicina da poter essere osservata individualmente esisterebbe ancora. Studi effettuati negli ultimi vent’anni hanno però cominciato a fornire indizi sulla possibilità che anche in quell’epoca remota a volte si formavano stelle di massa limitata, nane rosse che consumano il loro idrogeno molto lentamente e quindi hanno un ciclo di vita di cui 13 miliardi di anni sono solo una piccola parte.

La scoperta della stella 2MASS J18082002-5104378 B è diventata molto interessante, tanto più quando gli esami hanno indicato che si tratta di quella più povera di metalli scoperta finora. La quantità di elementi pesanti che contiene è stata stimata in una massa simile a quella del pianeta Mercurio. Per fare un paragone, una stella come il Sole, che ha una massa che è circa 7 volte quella di 2MASS J18082002-5104378 B ma è molto più giovane di essa, contiene una quantità di elementi pesanti pari a circa 14 volte quella del pianeta Giove.

Analizzando le oscillazioni della stella principale del sistema 2MASS J18082002-5104378, Kevin Schlaufman e i suoi collaboratori dell’Università Johns Hopkins, gli autori di questa ricerca, hanno dedotto la massa della compagna, che è risultata essere solo il 14% di quella del Sole. Si tratta di una nana ultra-fredda vicina ai limiti minimi di massa per una stella anche se TRAPPIST-1, diventata celebre nel febbraio 2017 per l’annuncio della conferma che il suo sistema ha 7 pianeti rocciosi, è perfino meno massiccia.

Studiare una stella antica come 2MASS J18082002-5104378 B può fornire informazioni sulle prime fasi della formazione della Via Lattea e quindi su un’era dell’universo davvero antica. La sua composizione indica che potrebbe appartenere alla seconda generazione di stelle nate dopo le primissime supernove. Sapere che all’epoca si formarono stelle così piccole fa sperare che esistano ancora stelle di prima generazione, contenenti solo elementi creati dopo il Big Bang: se ne esistesse almeno una nella Via Lattea sarebbe possibile studiare un fossile ancora più antico dell’universo primordiale.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *