L’astronomo Seth Shostak dirige la caccia ai segnali radio extraterrestri presso l’Istituto SETI in California, cercando tracce di vita intelligente nell’universo. Il suo impegno è rivolto ad appassionare il pubblico, in particolare i giovani, all’astrobiologia e alla scienza.
“Vale la pena non solo fare ciò che è stato fatto 60 anni fa, ma anche tenere d’occhio cose molto insolite”, afferma Shostak. “L’universo esiste da tre volte più tempo che la Terra, quindi potrebbero esserci alieni là fuori che sono molto, molto più avanzati di noi, non solo di 1.000 anni, ma milioni o miliardi di anni avanti”, spiega.
Nel 1960 Antoni Przybylski astronomo polacco-australiano, usando un telescopio per studiare le stelle nei cieli meridionali, scoprì una stella sorprendente che divenne nota come “Stella di Przybylski“, un astro misterioso situato a circa 370 anni luce dalla Terra oggi noto come HD 101065, nella costellazione del Centauro. Questa stella ha una composizione chimica esotica e impiega quasi 200 anni per ruotare attorno al sul suo asse.
L’enigma della stella di Przybylski
L’enigmatica stella di Przybylski mostra uno spettro che presenta quantità insolitamente basse di ferro e nichel, ma quantità più elevate di elementi insoliti come Stronzio, Olmio, Niobio, Scandio, Ittrio, Cesio, Neodimio, Praseodimio, Torio, Itterbio e Uranio. Le moderne ricerche hanno messo in evidenza che gli elementi del gruppo ferro sono per lo più in quantità al di sotto del normale, mentre i lantanoidi e altri elementi esotici sono altamente sovrabbondanti.
La stella di Przybylski contiene anche diversi elementi del gruppo degli attinoidi di breve durata come Attinio, Protoattinio, Nettunio, Plutonio, Americio, Curio, Berkelio, Californio ed Einsteinio che non dovrebbe essere in grado di persistere nell’atmosfera di una stella di classe Ap chimicamente peculiare. Altri elementi radioattivi scoperti in questa stella includono Tecnezio e Promezio. Paragonata alle stelle vicine, HD 101065 possiede una peculiare alta velocità di 23,8±1,9 km/s
La presenza di questi elementi ultra pesanti ha sconcertato gli astronomi per decenni. Se avesse per compagno una stella di neutroni, osserva Paul Glister in Centauri Dreams, potrebbe essere la soluzione, un oggetto compagno il cui deflusso di particelle potrebbe creare elementi pesanti nella stella di Przybylski e mantenerli ai livelli osservati.
La soluzione, scrive “sembra funzionare in teoria, ma nessuna stella di neutroni è presente nelle vicinanze della stella”. In un successivo articolo, Vladimir Dzuba dell’Università del New South Wales e colleghi suggeriscono che gli attinidi nella stella di Przybylski sono la prova del lento decadimento degli elementi superpesanti.
L’idea, scrive Glister, “è che possa esistere un’isola di stabilità per gli elementi con 114 o più protoni nei loro nuclei, elementi super pesanti ma di lunga durata. Se questi esistono, allora il plutonio di breve durata, l’einsteinio e gli altri elementi sarebbero semplicemente prodotti di decadimento. In altre parole, potremmo essere in procinto di scoprire un nuovo isotopo non prodotto come elemento fugace in un esperimento, ma come elemento osservato in natura. Questo di per sé non è insolito, Jason Wright della Penn State ci ricorda che l’elio è stato trovato per la prima volta nel Sole”.
Wright, racconta Glister, “solleva il punto che le civiltà avanzate potrebbero usare le stelle per immagazzinare scorie nucleari, una nozione affrontata da Daniel Whitmire e David Wright nel lontano 1980, e considerata anche da Carl Sagan e Iosif Shklovskii nel loro “vita intelligente nell’universo”. Whitmire e Wright hanno persino ipotizzato che le stelle più probabili in cui avremmo trovato un tale inquinamento fossero astri come la stella di Przybylski”.
“La stella di Przybylski è il mio enigma astrofisico preferito”, Scrive Wright nel suo blog della Penn State, AstroWright, ” è famosa per avere schemi di abbondanza di elementi bizzarri. Quale potrebbe essere la causa?”, si chiede Wright. “Prima di tutto”, Wright afferma che “la stella di Przybylski è una stella Ap”.
Le stelle Ap come la stella di Przybylski infrangono tutte le regole, osserva Wright. “Hanno campi magnetici molto forti e di conseguenza non ruotano velocemente, perciò hanno linee molto strette, tanto da poter vedere tutte le caratteristiche spettrali degli elementi nella loro atmosfera”. Perché? si chiede Wright.
“Non ho mai visto una buona risposta sul motivo per cui le stelle Ap hanno campi cosi intensi”, osserva Wright. “Potrebbero essere primordiali o generati da una dinamo ma manca la parte strana: indipendentemente da dove proviene il campo, perché solo una minoranza di stelle A ha tali campi? Cosa c’è di diverso in loro? Ed ecco la cosa ancora più strana: le abbondanze degli elementi che possiamo vedere grazie alla lenta rotazione sono lontane dai modelli di abbondanza che vediamo altrove nell’universo. Perché?”
La maggior parte delle linee nelle stelle Ap, osserva Wright: “sarebbero dovute al ferro, anche se forse della varietà ionizzata poiché sono troppo calde per il ferro neutro. Non è così; infatti per molto tempo Antoni Przybylski si è chiesto se la sua omonima stella avesse del ferro; la sua abbondanza è inferiore di almeno un ordine di grandezza rispetto a quella del Sole. Przybylski ha trovato molti altri elementi nella sua strana stella: stronzio, lantanio, cerio, praseodimio, neodimio, europio, gadolinio, terbio, disprosio, olmio, erbio, tulio … elementi che raramente senti menzionare. Ora, questi elementi dovrebbero essere presenti solo nella più piccola delle quantità, non nelle linee più facilmente visibili nell’atmosfera! Cosa sta succedendo?”
La risposta sembra essere che:“la massa della stella di Przybylski non ha abbondanze strane, ma la sua atmosfera superiore sì, perché gli strati superiori della stella sono differenziati e stratificati!”
“Ma non è questo che è così strano della stella di Przybylski”, secondo Wright. “No, quella stella non ha solo strani schemi di abbondanza; ha schemi di abbondanza apparentemente impossibili. Nel 2008 Gopka et al. ha riportato l’identificazione di attinidi di breve durata nello spettro. Ciò significa che elementi radioattivi con tempi di dimezzamento dell’ordine di migliaia di anni (o, nel caso degli actinim, decenni) si trovano nell’atmosfera della stella. L’unica possibilità potrebbe essere se questi prodotti delle reazioni nucleari vengono reintegrati su quella scala temporale. Che tipo di reazioni nucleari potrebbero verificarsi vicino alla superficie di questa stella”?
Wright conclude affermando che potrebbero essere tre le soluzioni al mistero di cui è a conoscenza. “La prima ha circa 8 anni; La seconda è nuova di zecca e un’idea eccitante se vera. L’ultima è piuttosto fantasiosa”.
La prima: stelle di neutroni. Nel 2008, poco dopo aver identificato gli elementi “impossibili” nella Stella di Przybylski, Gopka et al. ha proposto una soluzione: la stella ha una compagna di neutroni. Le stelle di neutroni hanno forti venti di positroni ed elettroni che bombardano gli elementi pesanti nell’atmosfera della stella, trasmutandoli negli elementi che vediamo. Il grosso problema e che la stella di Przybylski, non ha nelle vicinanze una stella di neutroni di breve periodo.
La seconda: Flerovium, Unbinilium, Unbihexium. Molti fisici pensano che [l’emivita di questi isotopi] sia relativamente breve, nell’ordine di minuti o giorni. Alcuni calcoli teorici indicano che la loro emivita può essere lunga, dell’ordine dei 109 anni. Dzuba, Flambaum e Webb, propongono che la fonte degli attinidi di breve durata osservati nella stella di Przybylski sia uno di questi isotopi.
Quando l’isotopo decade, i suoi prodotti derivati, tutti meno massicci ma pur sempre attinidi, sono visibili nella stella prima che si decompongano. Gli autori propongono che l’isotopo genitore potrebbe essere 298Fl, 304Ubn o 310Ubh. Ma da dove verrebbe?
Dzuba et al. suggeriscono che potrebbe essere il prodotto di un’esplosione di supernova. L’emivita dell’isotopo progenitore potrebbe essere abbastanza breve da essere presente in una giovane stella A ma molto rara o assente sulla Terra, probabilmente, per produrlo serve un certo tipo di supernova che non era nel mix che ha generato gli elementi che compongono la Terra. Se fosse così, potrebbe essere comune in altre stelle e pianeti, ma solo molto difficile da rilevare in qualcosa di diverso da una stella Ap.
La terza ipotesi: alieni. L’ultima delle tre soluzioni di cui sono a conoscenza, afferma Wright sottovoce, sussurrata ma mai pubblicata, è che gli elementi pesanti sarebbero il prodotto di reazioni nucleari artificiali. “Qui sulla Terra qualcuno ha proposto di smaltire le scorie nucleari gettandole nel Sole”. Infatti, osserva, “Whitmire e Wright proposero che le civiltà aliene potessero usare le loro stelle come depositi per i loro rifiuti fissili. Infatti, nel 1966, Sagan e Shklovskii nel loro libro “Intelligent Life in the Universe” proponevano che alieni potrebbero gettare nelle loro stelle elementi artificiali per attirare l’attenzione”.
Come ha concluso Avi Loeb di Harvard, venendo in soccorso di Wright: “l’esistenza della vita extraterrestre avanzata non è più speculativa delle dimensioni extra o dell’energia oscura“.
