{"id":9429,"date":"2021-01-02T17:45:44","date_gmt":"2021-01-02T16:45:44","guid":{"rendered":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9429"},"modified":"2021-01-02T17:55:01","modified_gmt":"2021-01-02T16:55:01","slug":"cosi-erano-le-stelle-dalle-quali-discendiamo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9429","title":{"rendered":"Cos\u00ec erano le stelle dalle quali discendiamo"},"content":{"rendered":"\n

Un team di astrofisici guidato da Sergio Cristallo dell\u2019Inaf d\u2019Abruzzo \u00e8 riuscito \u2013 combinando tre tipi diversi di modelli teorici \u2013 a determinare la distribuzione in massa e il contenuto di metalli (la cosiddetta \u201cmetallicit\u00e0\u201d) delle stelle che hanno \u201cinquinato\u201d il materiale del Sistema solare al momento della sua formazione<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Immagine al microscopio elettronico a scansione del grano di carburo di silicio di 6.2 miliardi di anni<\/strong> dal meteorite di Murchison<\/strong>. Crediti: Heck et al. Pnas, 2020<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Le stelle sono reattori nucleari incredibilmente efficienti, in cui si forma la stragrande maggioranza degli elementi chimici nell\u2019universo. Alcuni di questi elementi, in particolare quelli pi\u00f9 pesanti del ferro<\/em> non possono essere prodotti tramite una \u201csemplice\u201d fusione tra particelle cariche, ma necessitano la presenza di neutroni liberi<\/em>. Questi ultimi non risentono dell\u2019interazione elettromagnetica e sono quindi pi\u00f9 facilmente catturati per creare elementi sempre pi\u00f9 pesanti<\/em>. Nelle stelle, ci\u00f2 avviene attraverso due processi di cattura neutronica:<\/strong> il processo rapid<\/em> (processo r<\/em><\/a><\/strong>) e il processo slow<\/em> (processo s<\/a><\/em><\/strong>). Quest\u2019ultimo caratterizza la fase di Ramo asintotico delle giganti<\/strong><\/a> (Ramo asintotico delle giganti<\/strong><\/a><\/strong>, da AGB<\/strong>, Asymptotic Giant Branch<\/em>) di stelle di piccola massa. Gli strati pi\u00f9 esterni di queste stelle sono talmente freddi che il gas pu\u00f2 solidificare, formando inizialmente molecole semplici e poi sempre pi\u00f9 complesse<\/em>, per arrivare alla produzione di veri e propri granelli di polvere<\/strong>. Questi \u201cgrani\u201d vengono espulsi nel mezzo interstellare e sono successivamente \u201criciclati\u201d all\u2019interno delle nubi proto-stellari<\/em>, da cui si formeranno nuove stelle.<\/p>\n\n\n\n

Ci\u00f2 \u00e8 avvenuto anche quando si \u00e8 formato il nostro Sole<\/strong>: alcuni granelli di polvere, provenienti da stelle evolute parecchi milioni di anni prima, sono stati catturati dai corpi minori del sistema solare in formazione<\/em> (come asteroidi e comete). Nel corso dei successivi miliardi di anni, questa \u201cpolvere di stelle\u201d si \u00e8 preservata all\u2019interno dei meteoriti<\/em>, alcuni dei quali sono poi caduti sulla Terra. Tramite tecniche chimiche e di ablazione laser<\/em>, il materiale solare che costituisce il meteorite pu\u00f2 essere rimosso sino ad isolare i singoli grani di materiale extra-solare<\/em>. Uno dei tipi di polvere stellare pi\u00f9 comune \u00e8 il carburo di silicio<\/strong> (SiC), un materiale che ha svariate applicazioni industriali.<\/p>\n\n\n\n

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Schema del \u201cviaggio\u201d degli atomi di alcuni elementi pesanti,<\/strong> a partire dalla loro formazione nella stella di riferimento, per arrivare alle misure di laboratorio. Crediti: S. Cristallo<\/strong> e D. Vescovi<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

\u00abIl carburo di silicio \u00e8 una molecola semplice formata da un atomo di carbonio ed un atomo di silicio, che pu\u00f2 assumere varie forme cristalline\u00bb, spiega a Media Inaf<\/em> \u00a0Sergio Cristallo<\/strong> dell\u2019Inaf d\u2019Abruzzo, primo autore di uno studio<\/a><\/strong> sui grani presolari<\/strong>, pubblicato la settimana scorsa su Astronomy & Astrophysics<\/em>, che ha messo un po\u2019 di ordine tra le varie teorie presentate sino a oggi. \u00abCome materiale ha svariati utilizzi nell\u2019industria. In particolare viene sfruttato per la sua durezza nei processi di lavorazione abrasiva e per la la fabbricazione di semiconduttori in dispositivi che lavorano ad alta potenza, alta frequenza e alte temperature<\/em>. Addirittura pu\u00f2 essere utilizzato per costruire gli specchi dei telescopi<\/em>. In astronomia, e in particolare tra la comunit\u00e0 degli astrofisici nucleari, \u00e8 molto importante perch\u00e9 all\u2019interno della sua struttura cristallina si celano gli elementi pesanti formatisi in stelle evolute prime della formazione del nostro Sole<\/em>. I grani presolari di SiC sono come \u201ccassette di sicurezza\u201d, rimaste dormienti per miliardi di anni, che aspettano solo di essere aperte per avere informazioni importantissime sull\u2019universo passato\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Come gi\u00e0 illustrato in un articolo pubblicato su Media Inaf<\/em><\/strong><\/a>, i grani presolari portano dunque con s\u00e9 i tratti distintivi della nucleosintesi e dei fenomeni di mescolamento avvenuti nella stella \u201cprogenitrice\u201d<\/em>. Una delle maggiori criticit\u00e0 in questo tipo di studi \u00e8 la difficolt\u00e0 nell\u2019identificazione delle caratteristiche fisiche e chimiche delle stelle che hanno prodotto i grani<\/em> studiati in laboratorio. Ed \u00e8 ci\u00f2 che sono riusciti a fare Cristallo e gli altri autori dell\u2019articolo: determinare la distribuzione in massa e il contenuto di metalli (la cosiddetta \u201cmetallicit\u00e0\u201d) delle stelle che hanno \u201cinquinato\u201d il materiale del Sistema solare al momento della sua formazione. La novit\u00e0 del lavoro consiste nell\u2019aver combinato tre tipi diversi di modelli teorici<\/strong>, che operano in contesti astrofisici assai differenti: un modello di evoluzione stellare, un modello di formazione delle polveri<\/strong> e un modello chemo-dinamico di evoluzione chimica della galassia<\/strong>. In particolare, quest\u2019ultimo \u00e8 in grado di simulare gli spostamenti delle stelle all\u2019interno della galassia (detta \u201cmigrazione stellare<\/strong>\u201d), facendo s\u00ec che stelle pi\u00f9 ricche di metalli si spostino verso la periferia della Via Lattea<\/strong>, dove si trova anche il Sole.<\/p>\n\n\n\n

La combinazione di massa e metallicit\u00e0 che statisticamente meglio rappresenta le stelle progenitrici dei granuli pre-solari di carburo di silicio \u00e8 quella di stelle Agb con massa circa doppia rispetto alla massa del Sole e metallicit\u00e0 pari a quella solare<\/em>. Inoltre, i modelli teorici sviluppati per lo studio sono anche in grado di riprodurre la distribuzione delle grandezze dei grani di carburo di silicio<\/em>, che spaziano dalle centinaia di nanometri a qualche micron.<\/p>\n\n\n\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n\n\n\n