L’importante scoperta di un team di scienziati. Fondamentale l’apporto del telescopio spaziale James Webb
Arriva grazie al telescopio spaziale James Webb maggior chiarezza sull’origine degli elementi pesanti della tavola periodica.
Per la prima volta, infatti, il team di scienziati guidati da Andrew Levan (Radboud University, Olanda), di cui fa parte anche l’italiano Mattia Bulla, astrofisico del Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra dell’Università di Ferrara, ha potuto osservare il momento di creazione di oro e platino dalle stelle.
Un evento che conferma che “le fusioni di stelle di neutroni sono un luogo privilegiato per sintetizzare molti degli elementi pesanti che troviamo sulla Terra”, spiega Bulla.
Tra questi “il neodimio, indispensabile per il funzionamento dei nostri cellulari, e lo iodio, fondamentale per la salute dell’organismo umano”.
Da 15 minuti dopo il Big Bang, quando si formarono i primi tre elementi (idrogeno, elio e litio) classificati dal chimico russo Dmitri Mendeleev sulla sua tavola periodica nel 1869, per 8 miliardi di anni, è continuato e sempre continuerà un processo di genesi infinito che ancor oggi, tuttavia, non è stato spiegato appieno.
Mendeleev aveva classificato 63 elementi. Oggi sono 118.
Dove si formano gli elementi pesanti
Ma in quali aree dello spazio si creino le condizioni particolari in cui si possano formare l’oro, il platino e altri elementi più pesanti del ferro, finora, non si sapeva con precisione.
Il lavoro di questo gruppo di scienziati di 18 diversi Paesi e l’aiuto del James Webb indicano ora nella fusione di due stelle di neutroni la condizione in cui tutto avviene. In un tempo così rapido che solo grazie a un debole segnale infrarosso è stato possibile scoprire.
Il segnale di kilonova emesso nell’infrarosso
“La fusione di due stelle di neutroni è capace di rilasciare in pochi secondi una quantità di energia gigantesca, comparabile a quella che il nostro Sole avrà rilasciato al termine della sua lunga vita di miliardi di anni – spiega l’astrofisico Mattia Bulla -Inoltre, il materiale espulso durante la fusione delle due stelle espande a velocità prossime a quelle della luce (diverse decine di migliaia di km al secondo) ed emette una radiazione caratteristica che prende il nome di kilonova.Tale rapidità fa sì che il segnale di kilonova si affievolisca rapidamente e venga emesso nell’infrarosso. Per questo fino a oggi è stato visto solo una manciata di volte”.
Il processo stellare che svela la genesi degli elementi pesanti
Nell’ambito della ricerca Unife Bulla ha proprio il compito di studiare i segnali provenienti dalle kilonove, appunto le radiazioni emesse dal materiale espulso durante la fusione di due stelle. In questo caso, è arrivata la conferma che, all’interno del materiale espulso, erano stati forgiati elementi pesanti.
Un processo stellare che è stato possibile interpretare perché “Lo spettro osservato con il James Webb – ha detto ancora Bulla -ha mostrato un eccesso di energia rilasciata in un range di lunghezze d’onda ben specifico, tra i 2 e i 2.5 micrometri, compatibile con la presenza di tellurio creato durante la fusione delle due stelle di neutroni”.
L’oro, il platino e gli altri elementi
Stelle che hanno una densità elevatissima, tanto che “un cucchiaino di materia contenuta in queste stelle peserebbe 1 miliardo di tonnellate” – spiega Bulla – Quando due di queste stelle compatte si trovano in un sistema binario e si avvicinano fino a scontrarsi, si vengono a creare condizioni tali da convertire neutroni liberi, presenti in grandi quantità in queste stelle, in oro, platino e altri elementi pesanti della tavola periodica”.
Consuelo Terrin
