Un granello di polvere testimonia la morte esplosiva di una stella


Gli scienziati hanno recentemente fatto una scoperta straordinaria identificando una rara particella di polvere stellare proveniente da una supernova. Era racchiuso in un antico meteorite. Questa scoperta offre una visione affascinante della vita, della morte e della rinascita stellare che abbraccia quasi l’intera storia dell’universo, lunga 13,8 miliardi di anni.

Un granello di polvere di stelle in un meteorite

Quando una stella massiccia muore in un'esplosione di supernova, la materia che ha forgiato durante la sua vita si disperde nello spazio. Una parte viene poi integrata nella successiva generazione di stelle, nonché nei dischi protoplanetari che le circondano.

Questa particella di polvere, trovata racchiusa in un antico meteorite, offre una rara visione di questo processo, testimoniando la morte catastrofica delle stelle che precedettero il sole e la dispersione del loro materiale in tutto l'universo.

In uno studio recente, i ricercatori hanno utilizzato a sonda atomica. È una tecnologia utilizzata nella scienza dei materiali e nella geochimica per studiare in modo molto preciso la composizione chimica e la struttura atomica di campioni solidi. Hanno così potuto esaminare più da vicino questa particella di polvere di stelle.

Nello specifico, gli scienziati si sono concentrati sugli isotopi presenti all'interno. Ricordiamo che gli isotopi sono varianti di elementi chimici con un diverso numero di neutroni.

Questo granello di polvere presentato un rapporto isotopico di magnesio estremamente elevato, il più alto mai scoperto. Per gli autori dello studio, un simile rapporto isotopico suggerisce che la stella che ha prodotto questa particella sia morta durante un fenomeno scoperto di recente: un supernova che brucia idrogeno.

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granello di polvere di supernova
Una « mappa atomica » tridimensionale mostra due tipi di isotopi di magnesio rilevati nel campione di meteorite. Crediti: Dr David Saxey, Geoscience Atom Probe Facility, Curtin University.

La testimonianza di un evento raro

Nel dettaglio, le supernove sono eventi catastrofici che si verificano durante la morte esplosiva di una stella. Esistono diversi tipi di supernova, ciascuno associato a processi stellari distinti.

Nel caso delle supernove che bruciano idrogeno, si tratta di una sottoclasse specifica di supernova che si verifica quando una stella massiccia si avvicina alla fine della sua vita. Queste stelle massicce, chiamate anche stelle di tipo O o B, hanno una struttura a strati con l'idrogeno che si fonde in elio nel nucleo della stella.

Quando l'idrogeno nel nucleo della stella si esaurisce, la fusione nucleare smette di produrre energia sufficiente per mantenere l'equilibrio tra pressione di radiazione e gravità. Di conseguenza, il nucleo della stella collassa sotto il suo stesso peso, innescando una serie di reazioni nucleari a cascata.

In una supernova che brucia idrogeno, la morte della stella è caratterizzata da a combustione esplosiva dell'idrogeno rimasto nel suo strato esterno. Questo processo è simile all’accensione di un razzo: quando l’idrogeno viene bruciato in modo esplosivo, rilascia un’enorme quantità di energia sotto forma di luce, calore e forza esplosiva.

L'esplosione risultante spinge una grande quantità di materia stellare nello spazio circostante a velocità estremamente elevate. Durante questo processo, elementi più pesanti dell'idrogeno, come il magnesio, possono essere sintetizzati mediante fusione nucleare negli strati esterni della stella.

Queste supernove che bruciano idrogeno lo sono relativamente raro rispetto ad altri tipi di supernova, sebbene svolgano un ruolo cruciale nella dispersione degli elementi pesanti nell'universo. La scoperta di un granello di polvere testimone di un simile evento è quindi tanto più interessante.

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I dettagli dello studio sono pubblicati in Il diario astrofisico.





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