La stella povera di metallo che non dovrebbe esistere: la nascita dell’Universo

Gli astronomi dell’Istituto Astrofisico delle Isole Canarie (IAC) hanno scoperto una particolarissima e rara stella povera di metallo. Il rilevamento è stato possibile grazie all’analisi dei dati raccolti con il rilevamento spettroscopico SDSS / BOSS. con il sistema ISIS (Spectrograph and Imaging System) installato sul telescopio William Herschel ed il sistema ottico per la spettroscopia a risoluzione ottica e di imaging (OSIRIS), installato sul Gran Telescopio Canarias.

Le osservazioni sono state eseguite all’interno dell’alone della Via Lattea. La zona della nostra galassia che contiene alcune delle stelle più antiche mai osservate. Vi risiedono stelle che hanno il doppio dell’età del nostro Sole, dei fossili che raccontano la storia della nascita dell’Universo e la sua evoluzione.

La stella scoperta dai ricercatori dello IAC, ha circa 13 miliardi di anni, ed è quindi di 9 miliardi di anni più vecchia del Sole. Non era mai stata identificata una stella così antica e primitiva, le stelle della sua età non sono sopravvissute, ecco perché questa stella non dovrebbe esistere.

Si tratta di una stella primitiva, molto povera di metalli, a cui è stato data il nome di SDSS-J00230307, e si trova a 9, 4 anni luce di distanza dalla Terra. Questa stella di seconda generazione è la più povera di metalli mai osservata, e le stelle povere di metalli sono oggetti molto rari nel cosmo.

La sua età è di fatto simile a quella dello stesso universo e rappresenta una vera sfida per i modelli sinora teorizzati per la formazione di stelle a bassa metallicità, per la sua composizione chimica particolare, questa stella non potrebbe esistere secondo i modelli. Ma esiste e la sua esistenza dimostra che i modelli presentati per l’evoluzione dell’Universo, sono migliorabili.

La stella J0023 + 0307 contiene una quantità di carbonio talmente bassa da non risultare rilevabile. Una condizione impossibile per gli astronomi, poiché gli elementi più pesanti come il carbonio, fungono da legante per la stella.

Ad indicare la vetusta età di J00230+0307 è la sua composizione chimica

Si ritiene che la stella povera di metalli sia nata nei primi 300 milioni di anni successivi al Big Bang, quando le stelle della prima generazione iniziavano a morire. Questa stella infatti racchiude al suo interno un alto contenuto di litio.

Alla nascita dell’Universo, 13 miliardi di anni fa, i prime elementi a formarsi furono quelli più leggeri come l’elio e l’idrogeno, assieme a piccole quantità di berillio e litio. Solo in seguito si formarono gli elementi più pesanti. Le stelle povere di elementi pesanti, indicano che la loro formazione è avvenuta quando questi elementi non esistevano nell’Universo e J0023 + 0307 è una di queste.

Per conoscere l’età delle stelle si analizza quindi la loro composizione chimica attraverso la spettroscopia. L’analisi di questa stella ha rivelato che ha meno di un millesimo della metallicità del Sole ed è quindi una delle stelle più povere di metallo mai osservate. Si tratta di oggetti molto rari dal momento che solo poche stelle con un rapporto [Fe/H] inferiore a -5 sono state rilevate fino ad oggi. Sino ad ora era la stella SMSS J0313-6708, con una metallicità inferiore a -7,1, ad essere la stella più povera di metalli osservata.

La sua lata concentrazione interna di litio invece, fa presumere che J0023 + 0307 si sia formata durante i primi istanti dell’Universo. Potrebbero quindi celarsi al suo interno elementi che si sono formati durante la nucleosintesi del Big Bang. Studiando quindi questa antichissima reliquia del cosmo, si potrebbe far luce su quello che accadde nei primi secondi di vita dell’Universo.

L’intento futuro della IAC è quello di continuare ad analizzare queste stelle primitive nell’alone galattico, in modo da poter ricostruire la storia dell’Universo. La IAC vuole infatti far partire un progetto che includa il Very Large Telescope (VLT) dell’European South Observatory (ESO) che si trova nel deserto di Atacama in Cile.

Con le loro ricerca future, gli astronomi sperano di completare la storia dell’evoluzione cosmica, studiando anche oggetti rari e meravigliosi come questa stella che non dovrebbe esistere secondo i modelli, ma che esiste e pone nuovi quesiti con la sua sola esistenza.