Siamo fatti della stessa materia di cui sono fatte le stelle
Come la maggior parte di noi sa, non tutti gli elementi chimici di cui siamo costituiti provengono dal Big Bang, il quale ha dato origine solo agli elementi più leggeri come idrogeno ed elio. Molti elementi come l’ossigeno, il ferro ed il calcio sono stati sintetizzati nelle supernovae, che fungono da vere e proprie fabbriche di elementi pesanti.
Manca ancora qualcosa all’appello…
Purtroppo il quadro non è completo se teniamo conto solo dei materiali prodotti nelle supernovae. Ci sono altri isotopi pesanti, come il plutonio-244, che si pensa vengano prodotti solo nella fusione di due stelle di neutroni, eventi questi con un’ubicazione diversa rispetto a quella delle supernovae. Alla luce di ciò, le osservazioni fatte nel 2021 di isotopi radioattivi presenti nei sedimenti marini hanno aperto un grande interrogativo.
Se il manganese-53 è prodotto nelle esplosioni di nane bianche, il ferro-60 nelle supernovae dovute al collasso di nuclei stellari ed i plutonio-244 viene generato nella fusione di stelle di neutroni, come mai questi isotopi sono stati osservati alla stessa profondità nei sedimenti marini? Qualcosa deve averli trasportati insieme nonostante le tre provenienze diverse.
Facciamo l’autostop
La risposta viene data da un interessante paper pubblicato su The Astrophysical Journal, dal titolo “Inhomogeneous Enrichment of Radioactive Nuclei in the Galaxy: Deposition of Live 53-Mn, 60-Fe, 182-Hf, and 244-Pu into Deep-sea Archives. Surfing the Wave?”. Gli autori dell’articolo sono Benjamin Wehmeyer, Andrés Yagüe López, Benoit Côté, Maria K. Pető, Chiaki Kobayashi e l’astrofisica italiana Maria Lugaro.
In parole povere, le particelle prodotte da altri fenomeni come la fusione di stelle di neutroni si fanno “dare un passaggio” dall’onda d’urto delle supernovae di tipo II (le più comuni). Le onde d’urto delle supernovae trasportano in principio soltanto gli elementi dovuti alle supernovae stesse ma, in questo modo, arrivano sulla Terra allo stesso tempo anche elementi generati in altri fenomeni cosmici, permettendo così una sedimentazione contemporanea e facendo luce sul mistero dei campioni marini. L’insieme di questi elementi è giunto sul globo terracqueo durante gli ultimi 2 milioni di anni e il loro studio ci aiuta a capire come gli elementi chimici si muovono e distribuiscono all’interno della galassia, fornendo preziosi indizi anche sulle abbondanze isotopiche che ci si aspetta di osservare nei pianeti abitabili.
E’ davvero curioso come, scavando nelle rocce di questo pianeta riusciamo a capire molte cose in più di quello che accade lontano da noi, lassù, tra le stelle.
L’articolo scientifico è riportato nelle fonti. A cura di Biagio.
Fonti
- Press release di Media-INAF: https://www.media.inaf.it/2023/02/22/surfando-londa-di-una-supernova/
- Wehmeyer et al. 2023, ApJ, https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acafec
- Nell’immagine potete ammirare una rappresentazione artistica dell’onda d’urto di una Supernova (tratta da Science Focus
https://www.sciencefocus.com/space/can-you-have-a-shock-wave-in-space/, © Getty Images).