Da dove provengono elementi rari come l’ittrio e lo stronzio individuati nell’atmosfera di alcune stelle molto antiche nel centro della nostra Galassia? La risposta viene da uno studio guidato da una ricercatrice dell’INAF: i due elementi chimici sono stati prodotti, ai primordi dell’universo, da stelle massive che ruotavano a velocità elevatissime, come gigantesche trottole.

NGC 6522 è un ammasso stellare situato nella regione centrale della nostra galassia, ed è ritenuto uno dei più antichi con un'età stimata di almeno dodici miliardi di anni. La scoperta è stata ottenuta studiando le proprietà della luce emessa da otto stelle di massa simile al Sole. Le stelle prese in esame dovrebbero essere contemporanee all'epoca di formazione dell'ammasso e dunque si sarebbero formate non più di un miliardo di anni dopo il Big Bang.

Ripercorrendo in senso inverso l'evoluzione dell'Universo, solo un paio di generazioni di stelle massicce avrebbero potuto completare, in un tempo stimato di qualche decina di milioni di anni, il loro ciclo evolutivo e diffondere nel cosmo gli elementi chimici più pesanti dell'elio a seguito di esplosioni di supernove prima della formazione delle stelle in NGC 6522.

Tracce di elementi peculiarmente prodotti da stelle massicce sono state individuate dai ricercatori negli spettri della radiazione delle otto stelle di NGC 6522 ottenuti con il Very Large Telescope dell'ESO sulle Ande cilene, sembrerebbero confermare questo scenario. Tuttavia nella composizione dell'atmosfera esterna delle otto stelle sono stati trovati anche due elementi rari, l'ittrio e lo stronzio, che si ritiene siano prodotti da astri di masse comparabili al Sole. Ma a un'epoca così remota, nessun corpo celeste di quel tipo avrebbe potuto completare il suo ciclo evolutivo, e quindi non avrebbe potuto rilasciare nello spazio quegli elementi chimici che poi sarebbero stati inglobati nel gas delle stelle di seconda generazione, presenti anche in NGC 6522.

La simulazione al computer della nascita di una stella primordiale.
La simulazione al computer della nascita di una stella primordiale.
E quindi da dove verrebbero elementi come l'ittrio e lo stronzio? "La spiegazione che meglio si accorda con le osservazioni, e a nostro parere molto elegante, è che le prime stelle massive dell'universo, grazie alla loro elevatissima velocità di rotazione, siano state in grado di generare quelle specie chimiche che abbiamo scoperto in NGC6522," afferma la ricercatrice italiana Cristina Chiappini, dell'Osservatorio astronomico di Trieste-INAF ora in forze presso il Leibniz-Institut für Astrophysik di Potsdam in Germania, che ha diretto lo studio.

"Secondo le nostre stime, queste velocità potevano arrivare anche a ottocento chilometri al secondo, valori anche otto volte maggiori di quelli che osserviamo oggi in stelle di massa analoga. E a conferma di questo scenario ci sono anche recenti simulazioni al calcolatore realizzate da un altro gruppo di ricerca."