Ecco le nubi dell’Universo primordiale

Oltre tredici miliardi di anni fa, dopo la grande esplosione (BIG BANG) che ha dato origine all’Universo, immense nubi di gas fecero accendere le prime stelle, dando origine a primitivi agglomerati stellari. Si formarono in questo modo concentrazioni sferiche composte da centinaia di migliaia di stelle, dette ammassi globulari (globular clusters), che sono sopravvissute fino ai giorni nostri.

Un gruppo di astronomi di Italia, Australia e Stati Uniti ha indagato l’oscura composizione chimica di queste nubi primordiali.

Studiare la composizione chimica delle nubi primordiali è certamente uno degli obiettivi più ambiziosi e complessi dell’astrofisica moderna. La difficoltà nasce principalmente dal fatto che gli ammassi globulari che osserviamo oggi hanno perduto una parte considerevole della materia gassosa che li aveva generati. Inoltre le poche tracce di gas primordiale tuttora sopravvissute al loro interno sono state contaminate dal materiale espulso da decine di migliaia di stelle durante la loro evoluzione, perdendo irrimediabilmente la memoria della loro composizione iniziale.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society nell’articolo dal titolo con il titolo “Constraining the original composition of the gas forming first-generation stars in globular clusters” e portano la firma di Maria Vittoria Legnardi, una giovane dottoranda del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova che a soli 24 anni ha rivestito il ruolo di leader del team internazionale.

«Grazie alle straordinarie immagini ottenute dal telescopio spaziale Hubble – spiega Maria Vittoria Legnardi – abbiamo ricostruito le cosiddette mappe cromosomiche di circa il 25% degli ammassi globulari conosciuti. Si tratta di mappe in cui i colori delle stelle vengono combinati tra loro in modo tale creare dei super-colori indicativi del contenuto di alcuni elementi chimici».

In questo modo è possibile separare facilmente le stelle di prima generazione, l’oggetto principale dello studio, da quelle di seconda generazione che presentano invece una composizione chimica riscontrata esclusivamente negli ammassi globulari.

L’ammasso globulare stellare NGC 6362.

Le immagini di Hubble

Per studiare questi ammassi globulari risalenti agli albori dell’Universo sono state fondamentali le immagini di Hubble, poiché hanno una risoluzione migliore e sono molto nitide. «Inoltre – rileva Maria Vittoria Legnardi – il telescopio Hubble permette di ottenere immagini attraverso diversi filtri che isolano la luce delle stelle dall’ultravioletto al vicino infrarosso passando per l’ottico».

«Questa tecnica innovativa – dice Lucia Armillotta, ricercatrice dell’Università di Princeton – ci ha permesso di isolare non solo le stelle che sono nate per prime e che conservano quindi la composizione originale della nube madre, ma anche le stelle delle generazioni successive. Le mappe cromosomiche rivelano che le nubi erano per lo più costituite della stessa materia originatasi con il BIG BANG, ma contenevano già tracce di altre specie chimiche come il carbonio, l’azoto, l’ossigeno e altri elementi su cui si basa la vita stessa».