Un’immagine del disco della Via Lattea. Le tre stelle antichissime si trovano nell’alone di stelle che circonda il disco a una distanza di trentamila anni luce dalla Terra. Crediti: Serge Brunier, Nasa
Tra i dodici e i tredici miliardi di anni: questa è l’età che avrebbero tre fra le stelle più vecchie mai osservate. E non si nascondevano chissà dove ma ci girano letteralmente intorno. Gli astronomi hanno infatti individuato questi astri all’interno dell’alone della Via Lattea, ovvero quella vasta nube di stelle che avvolge il disco della nostra galassia.
La scoperta è stata pubblicata questo mese su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ed è stata coordinata da Anna Frebel, professoressa del Massachusetts Institute of Technology (Mit). Come riportato da Jennifer Chu sul sito del Mit, la scoperta è nata all’interno di un corso universitario in cui gli studenti hanno imparato alcune tecniche per studiare le stelle antiche, tecniche che hanno poi applicato a diversi oggetti mai studiati. Dieci anni hanno aspettato i dati per poter essere analizzati. Le stelle messe a disposizione degli studenti erano infatti state osservate tra il 2013 e il 2014 con il telescopio Magellan-Clay, uno strumento con uno specchio da sei metri e mezzo situato nell’Osservatorio astronomico di Las Campanas, in Cile.
Il risultato è stato sorprendente: scandagliando i dati collezionati da Frebel nel corso degli anni, gli studenti hanno individuato tre stelle antichissime, la cui origine si colloca fra 800 milioni e meno di due miliardi di anni dopo il Big Bang. Ma come si fa a dare un’età alle stelle? Fondamentale in tal senso è la loro composizione chimica. Poco dopo il Big Bang l’universo era ricco di idrogeno ed elio ma particolarmente povero di elementi chimici più pesanti, comunemente detti metalli in astronomia, che sono stati rilasciati nel mezzo circostante dalle prime generazioni di stelle. Le stelle più antiche risulteranno dunque piuttosto povere di metalli, a differenza del nostro Sole, che ha potuto godere dell’arricchimento chimico da parte delle stelle vissute fino a circa cinque miliardi di anni fa.
Le tre stelle sono state dunque selezionate in quanto povere di metalli. Gli studenti in particolare si sono concentrati sul contenuto di stronzio e bario, e sull’abbondanza di ferro – quest’ultima diecimila volte meno abbondante rispetto al Sole. Applicando alcuni modelli, gli studenti son dunque riusciti a ricostruire l’età delle stelle, stimata fra i dodici e i tredici miliardi di anni, ovvero l’epoca in cui si sono formate le prime galassie.
E l’eccezionale abbondanza di metalli non è l’unica stranezza che contraddistingue questi astri. Anche le loro traiettorie appaiono bizzarre. Utilizzando i dati del satellite Gaia, i ricercatori hanno infatti appurato che tutte e tre le stelle si muovono di moto retrogrado – in pratica orbitano nel verso opposto rispetto alle stelle dell’alone. Questo introduce scenari intriganti sulla loro provenienza: il moto retrogrado è infatti un segno distintivo di un’origine esterna alla Via Lattea. Si pensa infatti che le tre stelle facessero parte di galassie satelliti che sono state catturate dall’attrazione gravitazionale della nostra galassia.
E non è tutto. La composizione chimica di queste stelle è simile a quella delle cosiddette galassie nane ultra-deboli, ritenute fra le prime galassie formatisi dopo il Big Bang e che sono ancora in vita. Il problema è che, come suggerisce il nome, la loro luce è spesso troppo fioca o sono troppo distanti per poter essere studiate. Si pensa che le tre stelle appartenessero una volta a oggetti di questa tipologia. Trovare altre stelle con queste caratteristiche consentirebbe dunque agli astronomi di studiare letteralmente “dietro casa” condizioni analoghe a quelle nelle prime galassie dell’universo.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “The oldest stars with low neutron-capture element abundances and origins in ancient dwarf galaxies” di Hillary Diane Andales, Ananda Santos Figueiredo, Casey Gordon Fienberg, Mohammad K. Mardini e Anna Frebel