Il Carbonio della Via Lattea

Il Carbonio è un elemento essenziale nella formazione degli esseri viventi. E’ importante quindi conoscere la sua provenienza.

Tutti gli elementi conosciuti, ad esclusione dell’Idrogeno e in parte l’Elio, sono stati sintetizzati all’interno delle Stelle mediante reazione di fusione nucleare che hanno generato elementi sempre più pesanti via via che l’astro evolveva. E il Carbonio? A produrlo, secondo uno studio internazionale a grande presenza italiana, sarebbero stelle denominate “Nane Bianche”, astri che rappresentano la fase finale della vita di una stella con massa fino a 8 volte quella solare. Si calcola che il 90% delle stelle della via lattea diventerà una Nana bianca, un corpo molto denso che tende pian piano a perdere luminosità raffreddandosi.

Nella fase finale, le Nane Bianche formano Carbonio al loro interno fondendo tra loro tre atomi di Elio. E’ stato anche individuato il limite minimo affinché una stella termini la sua esistenza come Nana Bianca. Lo spiega Paola Marigo dell’Università di Padova e guida del Team internazionale di ricercatori che ha condotto lo studio pubblicato su Nature Astronomy: “Nelle ultime fasi della loro vita le stelle con una massa iniziale circa pari a due volte quella del Sole forgiarono nuovi atomi di carbonio nei loro caldi strati interni, per poi trasportarli fino in superficie e disperderli nella Via Lattea. I nostri modelli stellari dettagliati indicano che la rimozione del mantello esterno ricco di carbonio fu un evento che si verificò abbastanza lentamente da consentire ai nuclei centrali di queste stelle, le future nane bianche, di crescere sensibilmente in massa, più di quanto si riteneva”.

Gli scienziati hanno calcolato la “Relazione Massa Iniziale-Massa Finale di queste stelle trovando che quelle generanti Carbonio avevano una massa leggermente maggiore”. L’incremento era dovuto proprio al Carbonio presente in esse e che stava per essere espulso, mediante il Vento stellare, per andare a formare e arricchire di questo prezioso elemento la Nebulosa planetaria dalla quale nasceranno sistemi solari come il nostro, formatosi 4.6 miliardi di anni fa. Le osservazioni sono state effettuate, tra Agosto e Settembre 2018, in Ammassi Aperti (gruppi di stelle nate dalla stessa nebulosa planetaria e tenute insieme dalla reciproca gravità) all’interno della Via Lattea elaborando gli spettri del Telescopio Keck alle Hawaii. Sono stati impiegati anche telescopi in orbita quali Gaia e Hubble ST.

Le ipotesi riguardanti la formazione del Carbonio sono due: La prima, presentata sopra, che vede implicate stelle di piccola massa.  La seconda, che chiama in causa stelle con massa oltre 8 volte quella del Sole e che esplodono in Supernovae. Ora l’attenzione è rivolta alle Nane Bianche ospiti di altre galassie e alla loro riserva di Carbonio. Altri istituti hanno partecipato alla ricerca: American Museum of Natural History a New York, Columbia University, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Space Telescope ScienceInstitute, University of Warwick, University of Montreal, University of Uppsala, SISSA di Trieste, INAF e University of Geneve. Consiglio Europeo della Ricerca, progetto Erc Starkey.

Miro Bertinotti

Miro Bertinotti

Articolista & curatore della rubrica Karamelle Spaziali di Karamellenews.it