Il ciclo di vita di una stella simile al Sole, dalla nascita a sinistra fino allo stadio di nana bianca (ESO).
Un’equipe internazionale guidata da astronomi brasiliani ha usato il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per identificare e studiare il più vecchio gemello del Sole finora noto. A 250 anni luce dalla Terra, la stella HIP 102152 è più simile al Sole di qualsiasi altro gemello solare – tranne che ha circa quattro miliardi di anni in più. Questo gemello più vecchio, ma quasi identico, ci dà una possibilità senza precedenti di vedere come sarà il Sole da vecchio. Le nuove osservazioni forniscono anche per la prima volta un chiaro legame tra l’età della stella e il suo contenuto di Litio, suggerendo inoltre che HIP 102152 possa ospitare pianeti rocciosi di tipo terrestre.
Gli astronomi osservano il Sole con un telescopio da soli 400 anni – una frazione piccolissima dell’età del Sole, che ora è di più di quattro miliardi di anni. È difficile studiare la storia e l’evoluzione futura della nostra stella, ma possiamo farlo cercando quelle rare stelle quasi esattamente uguali alla nostra ma che si trovano in fasi diverse della vita. Gli astronomi hanno identificato ora una stella che è essenzialmente un gemello identico al Sole, ma ha circa 4 miliardi di anni in più – quasi come vedere una versione reale del paradosso dei gemelli.
Jorge Melendez (Universidade de São Paulo, Brasile), a capo dell’equipe e co-autore del nuovo articolo, spiega: “Per decenni gli astronomi hanno cercato stelle gemelle del Sole per capire meglio la nostra sorgente di energia e di vita. Ma ne sono stati trovati pochissimi: il primo è stato scoperto solo nel 1997. Ora abbiamo ottenuto spettri di qualità eccezionale dal VLT e possiamo esaminare i gemelli solari con estrema precisione, per rispondere alla domanda se il Sole sia veramente una stella speciale”.
L’equipe ha studiato due gemelli solari – uno che si pensava fosse più giovane del Sole (18 Scorpii) e uno più vecchio (HIP 102152). Hanno usato lo spettrografo UVES sul VLT (Very Large Telescope) all’Osservatorio del Paranal dell’ESO per dividere la luce nei suoi colori componenti in modo da studiare in dettaglio la composizione chimica e altre proprietà di queste stelle.
Hanno scoperto che HIP 102152, nella costellazione del Capricorno, è il più vecchio gemello solare finora trovato. Si stima che abbia 8,2 miliardi di anni, rispetto ai 4,6 del nostro Sole. D’altra parte si è confermato che 18 Scorpii è più giovane del Sole – con un’età di circa 2,9 miliardi di anni.
Studiare il vecchio gemello solare HIP 102152 permette agli scienziati di prevedere cosa potrebbe accadere al Sole quanto raggiungerà quell’età, e in questo senso la scoperta fatta è già significativa. “Uno dei punti che volevamo chiarire è se il Sole ha o meno una composizione chimica tipica”, dice Melendez. “E, più importante, perché ha un contenuto di Litio stranamente così basso?”.
Il Litio, il terzo elemento della tavola periodica, è stato creato nel Big Bang insieme con l’Idrogeno e l’Elio. Gli astronomi riflettono da anni sul perché alcune stelle sembrano avere meno Litio di altre. Con la nuova osservazione di HIP 102152 si è potuto compiere un grande passo avanti nella soluzione di questo enigma, individuando una forte correlazione tra l’eta di una stella di tipo solare e il suo contenuto di Litio.
Il Sole contiene appena l’1% del Litio presente nel materiale da cui si è formato. Esami dei gemelli solari più giovani suggeriscono che questi fratellini contengano quantità molto maggiori di Litio, ma finora non si poteva dimostrare una chiara correlazione tra età e contenuto di Litio.
TalaWanda Monroe (Universidade de São Paulo), primo autore dell’articolo, conclude: “Abbiamo trovato che HIP 102152 ha un contenuto di Litio veramente basso. Ciò dimostra chiaramente per la prima volta che i gemelli solari più vecchi hanno decisamente meno Litio del Sole e dei gemelli più giovani. Possiamo ora essere sicuri che le stelle in qualche modo distruggano il Litio nel tempo e che il contenuto di Litio del Sole sia normale per la sua età”.
Il risvolto finale della storia è che HIP 102152 ha una composizione chimica leggermente diversa dalla maggior parte degli altri gemelli solari, ma è molto simile al Sole. Entrambi mostrano una carenza di elementi che sono invece abbondanti sui meteoriti e sulla Terra. Questo è un forte indizio che HIP 103252 possa ospitare pianeti rocciosi di tipo terrestre.