Le onde gravitazionali potrebbero aver reso possibile la vita umana


Un recente studio condotto da John R. Ellis del Kings College di Londra suggerisce un inaspettato collegamento tra l’esistenza umana e le onde gravitazionali, quelle pulsazioni invisibili dello spazio-tempo. Immergendosi nel cuore dei processi astrofisici, i ricercatori hanno sollevato questa domanda affascinante.

Siamo tutti polvere di stelle

Gli elementi fondamentali che compongono gli esseri umani, come idrogeno, carbonio e ossigeno, hanno origini affascinanti. L'idrogeno, l'elemento più abbondante nell'universo, si è formato poco dopo il Big Bang, durante le prime fasi dell'espansione cosmica. Le reazioni nucleari nelle stelle, principalmente nei processi di fusione termonucleare, hanno poi prodotto carbonio e ossigeno.

Dopo essere stati prodotti nelle stelle mediante processi di fusione termonucleare, questi elementi vengono infine dispersi nell'universo attraverso esplosioni di supernovaedove possono integrare nuove stelle e pianeti.

Tuttavia, alcuni elementi cruciali per la nostra salute e il nostro sviluppo non vengono prodotti in questi processi stellari. La loro origine sarebbe infatti da ricercare in eventi ancora più spettacolari dell’universo. Questo è particolarmente il caso di iodio e bromo che si formerebbe durante collisioni violente tra stelle di neutroni.

velocità dei neutroni delle stelle delle onde gravitazionali della luce
Illustrazione artistica di due stelle di neutroni in collisione. Crediti: NASA/Swift/Dana Berry

Un legame tra le onde gravitazionali e la vita sulla Terra

Nel dettaglio, le stelle di neutroni sono i nuclei densi e compatti che rimangono dopo l'esplosione di una stella massiccia in una supernova. Quando due di queste stelle di neutroni orbitano l'una intorno all'altra a causa della loro gravità reciproca, emettono onde gravitazionali, increspature nello spazio-tempo stesso. Nel corso del tempo, l’energia persa sotto forma di onde gravitazionali fa sì che le stelle di neutroni si avvicinino gradualmente.

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Quando si scontrano, l'impatto rilascia una quantità fenomenale di energia, generando temperature e pressioni estreme. In questi ambienti violenti, le reazioni nucleari avvengono rapidamente, formando una varietà di elementi chimici più pesanti di quelli prodotti nelle stelle ordinarie.

Di questi elementi, lo iodio e il bromo sono particolarmente importanti per la loro importanza per la vita sulla Terra. Ad esempio, lo iodio è un componente essenziale degli ormoni tiroidei, mentre il bromo è coinvolto nella struttura e nello sviluppo dei tessuti.

In altre parole, lo studio avanza l'ipotesi che le onde gravitazionali, inducendo l'avvicinamento e la collisione di queste stelle di neutroni, potrebbero svolgere un ruolo cruciale nella sintesi di alcuni elementi pesanti essenziali per lo sviluppo dell'uomo e più solitamente dei mammiferi.

Il segnale dell'onda gravitazionale GW170817, rilevato nel 2017, è un notevole esempio di questa relazione. Proveniente dalla fusione di due stelle di neutroni, aveva infatti fornito la prova tangibile dell'avvento produzione di elementi pesanti come lo iodio.

I dettagli dello studio sono pubblicati sul sito della prestampa arXiv.





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