Una nuova stella ultra-povera di metalli

ALLA RICERCA DELLE STELLE PIU' ANTICHE DELL'UNIVERSO

Secondo gli astronomi, l’Universo ha già prodotto tre generazioni di stelle. Il nostro Sole, insieme alle stelle presenti nei bracci della Via Lattea, appartiene alla cosiddetta Popolazione I, ovvero l’ultima. Le stelle che invece osserviamo negli ammassi globulari, nelle piccole galassie nane sferoidali e nel rigonfiamento centrale galattico, appartengono alla Popolazione II intermedia. La Popolazione III, la prima formatasi direttamente dall’idrogeno ed elio primordiali prodotti nel Big Bang, non dovrebbe avere più esponenti nell’Universo vicino, essendo tali stelle già esplose come supernove da molto tempo.

Le stelle di Popolazione III erano infatti molto diverse da quelle attuali. Erano in media di grande massa (secondo certi modelli potevano arrivare a 350 masse solari), molto energetiche e brillantissime. Le proto-galassie dovevano apparire come certe brillanti regioni di formazione stellare, ma più grandi. Anche la chimica era molto diversa poiché questi astri erano del tutto privi degli elementi più pesanti nelle loro atmosfere, cumulativamente detti “metalli” dagli astronomi.

Le primissime stelle ionizzavano le nubi di idrogeno e le arricchivano di elementi più pesanti quando esplodevano come brillanti supernove.

Benché la maggioranza delle stelle appartenenti alla Popolazione III sia estinta da miliardi di anni, potrebbero esserci ancora suoi rappresentanti tra le debolissime stelle nane rosse. Gli astronomi stanno cercando queste longeve stelle primordiali a bassissima metallicità. Alcuni casi interessanti sono stati già identificati ma nessuna di queste stelle appartiene alla fantomatica Popolazione III.

La presenza di una qualsiasi altra riga spettrale al fianco dell’idrogeno e dell’elio, per quanto debolissima, classifica la sorgente come appartenente alla successiva Popolazione II, formatasi in nubi già contaminate con gli elementi più pesanti forgiati dalle mastodontiche stelle primordiali. Forse la Popolazione III potrà essere rivelata compiutamente in lontane proto-galassie primordiali grazie alla maggiore potenza dei futuri telescopi di grande apertura.

Nel frattempo, gli astronomi ripongono attenzione verso queste stelle ultra-povere di elementi pesanti, importanti per migliorare la conoscenza dell’evoluzione chimica dell’Universo, strettamente correlata dalla chimica delle primissime stelle.

SPLUS J210428.01−004934.2 è l’ultima aggiunta alla lista che annovera appena 34 esemplari ed è stata scoperta dal Southern Photometric Local Universe Survey (S-PLUS) – Data Release 1 da un gruppo guidato da Vinicius M. Placco del NOIRLab. Questa debole stella esibisce la più bassa abbondanza di carbonio tra tutte le stelle ultra-povere di metalli (UMP) conosciute sinora, cioè con abbondanza di ferro [Fe / H] inferiore a -4. Dapprima identificata mediante fotometria a banda stretta (S-Plus), è stata poi confermata attraverso osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione con i telescopi Gemini South e Magellan-Clay.

SPLUS J2104−0049 è la stella di magnitudine 14 al centro di questa immagine della Sdss.

SPLUS J2104−0049 si trova a 16.000 anni luce dalla Terra ed è appena più piccola del Sole, possedendo circa 0,8 masse solari. Il valore di metallicità misurato è pari a -4,03 e la sua temperatura effettiva è stimata intorno ai 5000 K. Nonostante tali valori di metallicità, l’abbondanza di carbonio pari a 4,34 fa rientrare la stella nella Popolazione II più antica, probabilmente formatisi in una nube inquinata dagli elementi prodotti in una stella di 30 masse solari.

La scoperta conferma l’efficacia del metodo S-Plus e gli autori ritengono di poter identificare nei dati altre UMP in modo da arricchire il censo di queste antichissime stelle peculiari.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 298 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.