Grani di madre ignota
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L'analisi comparata di grani di carburo di silicio, simulazioni e tecniche di laboratorio porta a una classe di elementi la cui origine non risiede nei processi produttori di polvere


Fonte Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847/1538-4357 , https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aafc2f/meta


Grani di carburo di silicio. Crediti Astrophysical Journal
Grani di carburo di silicio. Crediti Astrophysical Journal

I microscopici granelli di carburo di silicio, mille volte più piccoli rispetto alla larghezza di un capello umano, facevano parte dei materiali di base che costruivano il Sole e il sistema planetario intero.

Nati in esplosioni di nova, ripetute eruzioni cataclismiche da parte di nane bianche in sistemi binari, i grani di carburo di silicio si trovano oggi incorporati in meteoriti primitive a rappresentare uno dei più resistenti elementi rinvenuti a oggi, in grado di fornire input sull'universo ancor prima della formazione del Sistema Solare .
Il Sole e il Sistema Solare sono nati da gas e polvere "contaminati" da stelle nate e morte in tempi antecedenti e questi grani, creati dalle novae e dalle supernovae passate, sono andati a far parte principalmente della stella centrale e dei pianeti, ma in misura minore anche di corpi più piccoli, proprio quelli che oggi potrebbero mantenere traccia incontaminata degli elementi di partenza. La spia che può indicare la presenza di questi elementi è la composizione isotopica degli stessi: ogni grano di carburo di silicio porta con sé una firma della composizione isotopica della sua stella di origine e questo fornisce una prova della nucleosintesi avvenuta all'interno, e alla morte, della stella stessa.

L'analisi ha portato alla costituzione naturale di tre principali categorie di grani, ciascuna attribuibile a una tipologia ben definita di stella. Ci sono inoltre trenta grani che non sono invece riconducibili ad alcuna tipologia stellare di origine e che sono stati etichettati come possibili derivati di esplosioni di nova. Ma occorre verificare che questo sia vero. 
Esistono due principali classi di nova, una caratterizzata da ossigeno e neon e l'altra da carbonio e ossigeno in base agli elementi dominanti nello spettro. La seconda classe produce una gran quantità di polvere e dovrebbe basarsi su un meccanismo tale da arrivare a intaccare il nucleo di carbonio e ossigeno della nana bianca , portando questi elementi all'esterno con un processo di dredge-up. Questo può portare a una esplosione più grande fatta di getti, bolle e diverse altre strutture. I calcoli e le previsioni hanno portato a individuare 35 isotopi, compresi quelli di carbonio, azoto, silicio, zolfo e alluminio, ferma restando la necessità di calibrare al meglio l'apporto del nucleo della nana bianca e quello della stella compagna. Il modello ottenuto è stato poi confrontato con l'analisi dei grani di carburo di silicio, con una conclusione sorprendente: solo il 5% dei 30 grani sembra provenire dalle novae.
Sembra quindi esserci una tipologia di processo stellare del tutto nuova da indicare come sorgente dei grani che vediamo oggi nell'universo. Resta da scoprire quale possa essere.