Polvere di Stelle

Gli scienziati della NASA stanno rivelando la storia delle particelle di polvere provenienti da stelle morenti che hanno vagato per la galassia durante milioni di anni prima che il Sole e i pianeti si formassero. Questi grani di polvere stellare sono sopravvissuti al duro ambiente dello spazio profondo e sono stati trovati in meteoriti sulla Terra.

Durante i loro viaggi sono stati bombardati nello spazio da radiazione cosmica ad alta energia e da onde d’urto di stelle che esplodono, o supernove. Gli scienziati dell’Astromaterials Research and Exploration Science Division al Johnson Space Center della NASA, Houston, hanno usato strumentazione all’avanguardia per studiare la storia di questi antichi grani di polvere interstellare composti da silicati. Uno studio sui risultati del team è stato pubblicato su The Astrophysical Journal.

Lo studio ha rivelato informazioni dettagliate sulle condizioni nelle atmosfere stellari e nella Galassia. “Questi minuscoli grani di polvere stellare rivelano incredibili dettagli sulle loro stelle progenitrici, sul loro viaggio attraverso la Galassia e sulla storia più antica del Sistema Solare. L’astrofisica in laboratorio è un potente complemento ai tradizionali mezzi per studiare il cosmo attraverso l’uso dei telescopi”, ha detto il co-autore Scott Messenger.

Le firme isotopiche e le strutture su scala atomica sono state determinate per i singoli grani di polvere stellare, più piccoli di 1/1000 di millimetro. Le piccole dimensioni di questi grani rendono queste analisi coordinate particolarmente impegnative.

I grani di polvere composti da silicati sono stati scoperti misurando le loro composizioni isotopiche, con l’uso dello strumento NanoSIMS 50L (per analisi isotopiche ad alta risoluzione spaziale). Le composizioni isotopiche dei grani di polvere stellare dipendono dalle reazioni nucleari nelle stelle progenitrici e possono essere molto differenti dalle composizioni dei grani che si formano nel Sistema Solare. In particolare, i rapporti delle abbondanze di diversi isotopi di ossigeno nei grani di silicati individuano il tipo di stella da cui derivano.

“Circa 1 ogni 5.000 grani di silicato dai meteoriti che abbiamo studiato è stato prodotto da un’altra stella prima della formazione del nostro Sistema Solare. Dopo aver analizzato milioni di granelli di silicato, abbiamo identificato grani di polvere stellare di silicato da tre principali produttori di polvere nella Galassia: stelle giganti rosse, supernove esplose, e novae”, ha detto l’autore principale, il dottor Ann Nguyen, del Johnson Space Center alla NASA .

“Il passo successivo è stato quello di determinare la chimica e la struttura di questi grani, al fine di rispondere a domande come: in che condizioni si formano questi grani? Quanto sono diverse queste condizioni nei deflussi stellari rispetto ad esplosioni stellari più violente? Quali tipi di ambienti hanno incontrato i grani nel loro viaggio verso il nostro Sistema Solare? ”

Per rispondere a queste domande sono state prodotte differenti sezioni trasversali di 9 grani di polvere stellare composta da silicato. “L’analisi coordinata di questi grani è un approccio potente. Le misure isotopiche rivelano che provenivano da tipi di stelle molto diverse”, ha detto Keller, scienziato planetario della NASA. Molti dei silicati erano amorfi con ampio range di composizioni chimiche. Lo studio ha anche scoperto cristalli di silicato da giganti rosse che probabilmente si sono formati a temperature più elevate rispetto ai grani amorfi. Evidenze di processi di radiazione nello spazio sono state trovate in due dei grani studiati, uno da una stella gigante rossa e uno da una supernova.

“La composizione chimica dei grani indica che si sono originariamente formati come cristalli, ma successivamente hanno incontrato radiazioni ad alta energia nello spazio, sufficienti a distruggere le loro strutture cristalline. La prova di questa esposizione alle radiazioni è estremamente rara nella polvere composta da silicati. Pare che la maggior parte dei grani di polvere stellare studiati si siano risparmiati tale trattamento”, ha detto Nguyen.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.nasa.gov/press-release/silicate-stardust-traces-histories-of-dust-in-the-galaxy/

Credit NASA/ESA