La prima generazione di Stelle dell’Universo
ESO/M. Kornmesser)
L’esistenza di Stelle di popolazione III, ossia di prima generazione, è stata teorizzata da tempo dagli scienziati sulla base del modello cosmologico del Big Bang. Stelle di questo tipo sarebbero nate dalla materia primordiale e, per questa ragione, si sarebbero formate dai soli elementi che già esistevano nell'Universo allora: l’idrogeno, l’elio, tracce di litio. Per gli elementi chimici più pesanti, ossia l’ossigeno, l’azoto, il carbonio e il ferro, non c’era ancora posto.
Le prime Stelle dell'Universo
Le Stelle di popolazione III erano probabilmente enormi, avendo una massa parecchie centinaia di migliaia di volte superiore a quella del Sole, ardenti e dalla vita “breve”: esplodevano come supernove dopo “appena” due milioni di anni. In ogni caso, nonostante se ne immaginassero le caratteristiche, la prova fisica della loro esistenza non era mai stata trovata. Adesso un gruppo di scienziati guidati da David Sobral, dell’Institute of Astrophysics and Space Sciences della Faculty of Sciences dell’università di Lisbona e dell’osservatorio di Leida, ha utilizzato il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory per scrutare nell’universo più remoto ed antico, guardando ad un periodo noto come re-ionizzazione collocato circa 800 milioni di anni dopo il Big Bang. Lo studio si è focalizzato su un'ampia area di cielo, nel tentativo di effettuare la ricognizione di galassie distanti più estesa mai realizzata fino ad ora: per questo è stato necessario ricorrere alla collaborazione con l’osservatorio W. M. Keck e con il telescopio Subaru, entrambi alle Hawaii, oltre che ai dati del telescopio spaziale NASA/ESA Hubble.
CR7, la galassia inattesa
Gli scienziati hanno così avuto modo di osservare diverse galassie sorprendentemente brillanti: una di queste è indicata come CR7 ed è un oggetto eccezionalmente raro poiché costituisce la galassia più brillante mai osservata in questa fase dell’Universo. Grazie agli strumenti X-Shooter e SINFONI montati sul VLT è stato possibile osservare una forte emissione in CR7 dell’elio ionizzato e nessun segno di elementi più pesanti in una zona brillante della galassia: questo significa, spiegano gli esperti, che si ha a che fare con la prima evidenza significativa della presenza di gruppi di stelle di Popolazione III che hanno ionizzato il gas all’interno di galassia nell’Universo degli albori.
La scoperta ha messo in crisi fin dall'inizio le nostre aspettative poiché non ci aspettavamo di trovare una galassia così brillante. Successivamente, scoprendo un pezzo per volta la natura di CR7, abbiamo capito che non solo avevamo trovato la galassia distante più luminosa, ma abbiamo anche iniziato a capire che aveva tutte le caratteristiche previste per le stelle di Popolazione III. Queste stelle sono proprio quelle che hanno formato i primi elementi pesanti che alla fine hanno permesso a noi di essere qui. Non poteva essere più entusiasmante di così. – David Sobral
Alle origini dell'Universo
La presenza di diversi ammassi di stelle di natura diversa sembra suggerire che la formazione di stelle di Popolazione III sarebbe avvenuta ad ondate: e l'ultima ondata sarebbe più facile da osservare di quanto creduto fino ad oggi, con stelle nascoste abilmente tra le altre, nelle galassie più brillanti e non soltanto in quelle antichissime, più piccole e fioche al punto da essere molto difficili da studiare.
Mi sono sempre chiesto da dove veniamo. Fin da bambino volevo sapere da dove venivano gli elementi: il calcio nelle mie ossa, il carbonio nei miei muscoli e il ferro nel mio sangue. Ho scoperto che questi si sono formati all'inizio dell'Universo, dalla prima generazione di stelle. Con questa scoperta, stiamo davvero iniziando a vedere questi oggetti per la prima volta. – Jorryt Matthee, secondo autore dell'articolo
