I metalli che vediamo potrebbero provenire da una collapsar
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Circa l'80% dei metalli pesanti non proverrebbe da stelle di neutroni o buchi neri ma da singole esplosioni stellari che, per quanto rare, possono generare grandi quantità di elementi pesanti.


Fonte Daniel M. Siegel et al, Collapsars as a major source of r-process elements, Nature (2019)


Rappresentazione di una collapsar. Crediti NASA Goddard Space Flight Center
Rappresentazione di una collapsar. Crediti NASA Goddard Space Flight Center

Sappiamo che se sulla Terra esistono metalli pesanti come l'oro è grazie all'esplosione di stelle la cui morte ha quindi preceduto la nascita del Sole e del Sistema Solare . Circa l'80% degli elementi pesanti nell'universo si è formato in collapsar, una rara varietà di supernova pesantemente arricchita di elementi pesanti e originata da stelle con massa di almeno trenta masse solari.

Un nuovo studio ribalta la convinzione diffusa che questi elementi pesanti provengano maggiormente da collisioni tra stelle di neutroni o tra una stella di neutroni e un buco nero . La ricerca mostra come gran parte dei metalli pesanti possa provenire da un tipo di esplosione stellare molto sottovalutata. 

La convinzione proviene dai supercomputer e dalle simulazioni sulle dinamiche delle collapsar. I modelli mostrano come collapsar in rapida rotazione possano espellere elementi pesanti con quantità e distribuzione molto simili a quanto osserviamo oggi nel Sistema Solare. Il paradosso consiste nel fatto che il team di ricerca era partito, invece, per studiare proprio la fusione tra stelle di neutroni, prima che lo studio dirottasse verso le collapsar.

A fronte della rarità di questi oggetti, quindi, ci sarebbe la compensazione della quantità di elementi pesanti generati durante le esplosioni legate a intensi raggi gamma .L'80% degli elementi pesanti che vediamo potrebbe quindi provenire da collapsar e per verificare il modello potrebbero venire in aiuto le osservazioni in infrarosso del futuro James Webb Telescope, previsto per il 2021 salvo ulteriori ritardi.

Una evoluzione dello studio potrebbe anche arrivare a determinare l'evoluzione chimica della Via Lattea .