Nelle nostre ossa e nei nostri denti si trova il floruro, un componente ricco nei dentifrici e proveniente dall’elemento fluoro. Come la maggior parte degli elementi che ci compongono e circondano, anche il fluoro viene creato all’interno delle stelle. Tuttavia gli astronomi ancora non sapevano come e dove fosse prodotto. Fino a oggi. Utilizzando ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) di cui l’ESO è partner, un team di ricercatori ha rilevato il fluoro in una galassia lontana ben 12 miliardi di anni da noi. Presenta una massiccia formazione stellare e ha aiutato gli astronomi a capire quali fossero le più probabili sorgenti di fluoro nell’Universo: le stelle di tipo Wolf-Rayet.
Questa scoperta rappresenta una delle prime rilevazioni di fluoro oltre la nostra galassia e le sue vicine. Gli astronomi avevano già individuato questo elemento in quasar lontani, ma mai in una galassia così antica e ancora ricca di formazione stellare.
Il fluoro scoperto nel gas interstellare
Maximilien Franco, dell’Università dell’Hertfordshire nel Regno Unito, e i suoi collaboratori sono riusciti a individuare il fluoro sottoforma di acido fluoridrico. Era presente nelle grandi nubi di gas della lontana galassia NGP-190387.
Sappiamo che le stelle, una volta raggiunti gli stadi finali della loro evoluzione, tendono a portare in superficie ed espellere gli elementi formatisi nel nucleo. Perciò, per essere riuscite a lasciare una traccia rilevabile di fluoro nel gas interstellare, le stelle che l’hanno prodotto devono aver vissuto in un periodo molto breve.
WR: stelle con una vita rapida come un battito di ciglia per l’Universo
Le candidate più accreditate come possibili fabbriche di fluoro sono le stelle di tipo Wolf-Rayet. Si tratta di stelle molto massicce e con una vita davvero breve, di appena qualche milione d’anni. Le stelle Wolf-Rayet erano già state suggerite come fonti del fluoro presente nel cosmo. Tuttavia, non c’era ancora nessuna evidenza della loro importanza nella produzione di questo elemento nell’Universo primordiale.
L’abbondanza di fluoro in NGP-190387 è alta
Nell’antica galassia NGP-190387 ci sarebbe una quantità di fluoro tale da non poter essere spiegata da scenari proposti in passato sulla possibile produzione di floro da parte di stelle giganti, che impiegherebbero miliardi di anni per sintetizzarlo ed espellerlo.
Chiaki Kobayashi, professore all’Università dell’Hertfordshire, afferma:
Per questa galassia sono bastate alcune decine o centinaia di milioni di anni per avere livelli di fluoro paragonabili a quelli trovati nelle stelle della Via Lattea, che ha 13,5 miliardi di anni. Questo è stato un risultato completamente inaspettato! La nostra misurazione aggiunge un vincolo completamente nuovo all’origine del fluoro, che è stato studiato per due decenni.
Il fluoro scovato grazie a una lente gravitazionale
L’Herschel Space Observatory, un telescopio spaziale dell’European Space Agency, aveva originariamente scoperto la galassia lontana NGP-190387, che noi vediamo ora com’era quando l’Universo aveva solo 1,4 miliardi di anni. Successivamente, tale galassia è stata osservata anche con ALMA, ed è stata scoperta essere particolarmente luminosa.
Questo eccesso di luminosità sarebbe causato dall’effetto di lente gravitazionale di un’altra galassia massiccia posta tra la Terra e NGP-190387. E’ grazie a questo fenomeno che i ricercatori sono stati in grado di catturare la debole radiazione emessa miliardi di anni fa dal fluoro in NGP-190387.
Cosa potrebbe raccontarci in futuro l’ELT?
In Cile è in costruzione l’Extremely Large Telescope, un progetto ambizioso dell’ESO per la costruzione di un enorme telescopio terrestre che possa osservare galassie dell‘Universo primordiale come NGP-190387 per mezzo della luce diretta delle stelle. Questo, a differenza di ALMA che riesce a rilevare solo la radiazione emessa da gas e polvere interstellari, permetterà di ottenere informazioni fondamentali sul contenuto stellare delle galassie. E su tutto ciò che loro producono e che nel corso del tempo raggiunge anche noi.
Lo studio completo può essere trovato qui.
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