Dalla polvere di stelle ai venti stellari

La polvere di stelle non è poi così sottile come si pensava, per lo meno in prossimità delle stelle giganti rosse. Anzi, i suoi grani sono abbastanza grandi da scatenare i potenti venti responsabili della diffusione degli elementi chimici fondamentali per lo sviluppo della vita. A dirlo è uno studio pubblicato su Nature da Barnaby Norris, dell’Università di Sidney, che getta nuova luce sulla cosiddetta stardust e sul processo di formazione del vento stellare.

Nella loro ricerca, gli scienziati guidati da Norris hanno analizzato la luce stellare diffusa dai grani di polvere negli aloni di tre fredde stelle giganti, riconoscendo grani di silicati con un diametro di circa 600 nanometri. Secondo gli studiosi, la scoperta conferma i modelli teorici che spiegano l’origine dei venti nelle atmosfere di queste stelle relativamente fredde: in queste atmosfere si formano grani di polvere che vengono accelerati verso lo spazio aperto dai fotoni emessi dalle stelle; i grani si scontrano quindi con le molecole del gas circostante, accelerandole a loro volta e facendole urtare con le molecole vicine. In questo modo scatenano un processo a catena di fuoriuscita di gas, cioè un vento stellare. Identificare i grani di polvere che scatenano i venti stellari, e di conseguenza il fenomeno della perdita di massa, nelle giganti fredde è necessario per comprendere l’evoluzione di queste stelle e il loro apporto di elementi allo spazio interstellare.

Tutte le stelle, compreso il nostro Sole, rilasciano venti stellari per gran parte della loro vita. Quando esse evolvono nello stadio di giganti e supergiganti, la forza di questi venti diventa impressionante: sono in grado di trasportare gli elementi chimici creati nei nuclei stellari oltre la forza di attrazione della stella stessa. Assieme alle esplosioni delle stelle come supernove, i venti arricchiscono il mezzo interstellare dei materiali indispensabili per la vita. Nelle stelle di massa piccola o intermedia in età ormai avanzata, come quelle studiate da Norris e dai suoi colleghi, i venti scatenano dei processi di perdita di materiale stellare che arrivano perfino ad arrestare le reazioni nucleari all’interno della stella e a trascinarla inesorabilmente verso la morte come nana bianca.

Per poter originare venti significativi, i grani di polvere devono formarsi vicino alla stella. Inoltre, modelli accurati e recenti, in accordo con i dati raccolti dalla missione Stardust della NASA nel nostro Sistema Solare, mostrano che questi grani devono contenere pochissimo ferro per poter sopravvivere alle alte temperature in prossimità della superficie della stella. Se tali grani di polvere privi di ferro hanno diametri compresi fra 100 e 1000 nanometri, essi sono in grado di diffondere i fotoni della luce stellare, e produrre in questo modo un’energia sufficiente ad accelerare i venti.

Conoscere le caratteristiche e le dimensioni della polvere attorno a queste stelle, e la quantità di materia che esse cedono, invecchiando, allo spazio circostante, aiuterà gli scienziati a comprendere l’evoluzione chimica della nostra Via Lattea e delle altre galassie: cioè il ciclo della materia cosmica, compresa quella alla base di forme di vita che potrebbero essere presenti su pianeti simili alla Terra.

Via wired.it

Credit immagine: NASA/GSFC/MITI/ERSDAC/JAROS, and U.S./Japan ASTER Science Team