Gli astronomi hano individuato nella via Lattea un’altra stella antichissima. A circa 35.000 anni luce di distanza da noi, una gigante rossa di nome SMSS J160540.18-144323.1 che risulta avere i livelli di ferro più bassi di qualsiasi stella mai analizzata nella galassia.
Ciò significa che è una delle stelle più antiche dell’Universo, probabilmente appartenente alla seconda generazione di stelle dopo la nascita dell’Universo 13,7 miliardi di anni fa.
“Questa stella incredibilmente anemica, che probabilmente si è formata a poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, ha livelli di ferro 1,5 milioni di volte inferiori a quello del Sole“, ha spiegato l’astronomo Thomas Nordlander dell’ARC Center of Excellence per All Sky Astrophysics in 3D e Australian National University.
“È come una goccia d’acqua in una piscina olimpionica“.
Ed è così che possiamo dire quanti anni ha la stella, perché l’Universo all’inizio non aveva affatto metalli. Le prime stelle erano costituite principalmente da idrogeno ed elio e si pensava che fossero molto massicce, molto calde e di breve durata. Queste stelle si chiamano Popolazione III e non le abbiamo mai viste.
Le stelle sono “alimentate” dalla fusione nucleare, attraverso la quale i nuclei atomici di elementi più leggeri vengono combinati per creare quelli più pesanti. Nelle stelle più piccole, questa è principalmente la fusione dell’idrogeno nell’elio. Ma nelle stelle più grandi – come si pensa che siano state le stelle della Popolazione III – si possono forgiare elementi fino al silicio e al ferro inclusi.
Quando tali stelle finiscono la loro vita in spettacolari esplosioni di supernova, proiettano quegli elementi nell’Universo. Man mano che si formano nuove stelle, gli elementi rimangono intrappolati in esse – e quindi, il contenuto in metallo di una stella è un indicatore affidabile di quando si è formata.
Ad esempio, sappiamo che il Sole si è formato parecchie generazioni, forse 100, dopo il Big Bang, basandoci sul contenuto in metalli della nostra stella.
Ma abbiamo trovato altre stelle nella Via Lattea che hanno un basso contenuto in metalli, indicando un’origine prossima all’Universo primordiale. Uno di questi oggetti è 2MASS J18082002–5104378 B, il precedente detentore del record per il più basso contenuto di ferro di [Fe/H]=−4,07 ± 0,07 – circa 11.750 volte meno metallico del Sole.
Ma SMSS J160540.18–144323.1 è a [Fe/H]=−6,2 ± 0,2. Come ha detto Nordlander, questo è circa 1,5 milioni di volte meno metallico.
È improbabile che le stelle di Popolazione III siano sopravvissute abbastanza a lungo da consentirci di studiarle. Ma attraverso le stelle che sono seguite, le loro storie possono essere svelate.
I ricercatori ritengono che la stella che ha dato a SMSS J160540.18-144323.1 il suo ferro avesse una massa relativamente bassa per l’Universo primordiale, solo circa 10 volte la massa del Sole. Abbastanza massiccia da produrre una stella di neutroni; e, dopo una supernova relativamente debole, il team crede che sia quello che ha fatto.
Un’esplosione di una supernova può innescare un rapido processo di cattura dei neutroni o r-process. Questa è una serie di reazioni nucleari in cui i nuclei atomici si scontrano con i neutroni per sintetizzare elementi più pesanti del ferro.
Non c’erano prove significative di questi elementi nella stella, il che potrebbe significare che questi elementi sono stati catturati dalla stella di neutroni appena morta. Ma è fuoriuscito abbastanza ferro da essere incorporato nella formazione di SMSS J160540.18-144323.1.
Era probabilmente uno dei primissimi membri di quella seconda generazione di stelle.
E sta morendo. È un gigante rosso, il che significa che la stella è alla fine della sua vita, sta consumando le sue ultime riserve di idrogeno prima di passare alla fusione dell’elio.
Il team ritiene che studiarla più da vicino potrebbe fornire ulteriori informazioni sulle stelle della popolazione III.
La ricerca è stata pubblicata in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
