La scoperta di stelle ricche di fosforo offre una spiegazione all’abbondanza di quest’elemento

Possibili fonti del fosforo sistema solare
Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Communications” riporta la scoperta di 15 stelle che contengono una quantità fuori dal normale di fosforo ma anche di altri elementi come magnesio, silicio, ossigeno, alluminio e cerio, un’anomalia tale da far pensare a un nuovo tipo di oggetto. Un team di ricercatori guidato da Thomas Masseron dell’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha esaminato un gran numero di spettri infrarossi ottenuti nel corso dell’indagine Sloan Digital Sky Survey assieme allo spettro ottico della più brillante tra le stelle al fosforo ottenuto usando lo spettrografo Echelle installato al Nordic Optical Telescope. Le possibili spiegazioni andranno verificate ma questa scoperta spiega l’abbondanza nella Via Lattea del fosforo, un elemento indispensabile alle forme di vita terrestri.

Il fosforo è uno degli elementi che vengono creati da processi di fusione nucleari all’interno delle stelle ma la sua abbondanza nella Via Lattea e quindi nel sistema solare è fonte di perplessità perché i modelli teorici di evoluzione chimica nella galassia non riescono a spiegarla. Il mistero è interessante anche perché il fosforo è tra gli elementi che formano DNA ed RNA ed è fondamentale negli scambi energetici all’interno delle cellule degli organismi viventi. L’immagine (Cortesia Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC). Tutti i diritti riservati) mostra uno schema con le possibili fonti di fosforo nel sistema solare.

La rilevazione di fosforo negli spettri stellari è molto difficile perché ha una linea identificativa, che costituisce una sorta di impronta digitale chimica, molto debole. Gli spettrografi APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) usati per le varie indagini Sloan Digital Sky Survey operano nell’infrarosso vicino, in quella che tecnicamente viene chiamata banda H, in cui la linea del fosforo è presente. Di conseguenza, il team di Thomas Masseron ha potuto usare il database ottenuto per cercare, tra centinaia di migliaia di stelle della Via Lattea, soprattutto giganti rosse, gli oggetti in cui c’era una netta presenza di fosforo.

I 15 oggetti trovati sono stati esaminati per verificare l’abbondanza di altri elementi chimici usando come campione di controllo un altro gruppo di stelle molto simili ma con una presenza di fosforo molto scarsa. Il risultato è che i 15 oggetti mostrano un’anomala abbondanza di altri elementi come magnesio, silicio, ossigeno, alluminio e cerio. Si tratta di stelle in fase avanzata della loro vita perciò i ricercatori hanno provato anche a capire che tipo di progenitori possano aver avuto.

Fosforo viene prodotto da stelle del ramo asintotico delle giganti rosse con una massa tra una e tre volte quella del Sole e da stelle massicce con una massa tra dieci e trecento volte quella del Sole, le quali terminano la loro vita in una supernova. Un’analisi delle caratteristiche e dell’evoluzione di questi oggetti ha portato i ricercatori a concludere che stelle massicce sono i candidati principali alla notevole produzione di fosforo. Essa potrebbe avvenire in certe condizioni ma i modelli esistenti non possono riprodurre l’abbondanza dei vari elementi in queste stelle.

Alla fine, i ricercatori hanno trovato fonti di fosforo che possono spiegare l’abbondanza di quest’elemento nel sistema solare ma questa risposta ha portato a nuove domande. Serviranno nuovi studi per capire se si tratta di una nuova classe di oggetti, stelle in cui avvengono processi di fusione nucleare particolari che determinano l’abbondanza di certi elementi. Si tratta di un altro tema di ricerca per gli astrofisici che non è solo teorico dato che i risultati di questi processi favoriscono la nascita e il sostentamento di forme di vita come quelle terrestri.

Leave a Reply

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