Nel complesso cocktail di sostanze che formano l’universo, l’elemento chimico più abbondante è l’idrogeno. È il gas di base per la formazione di nuove stelle, e svolge un ruolo cruciale nei principali fenomeni cosmici conosciuti. In prima posizione nella tavola periodica degli elementi, l’idrogeno si può trovare negli oggetti celesti più disparati, dal cuore delle stelle ai resti di supernova. Inoltre, aggregato in molecole, (H2) è l’ingrediente principale delle nubi molecolari, grandi strutture cosmiche formate da gas e polveri.
Ora una nuova ricerca pubblicata su Astrophysical Journal afferma che questo prezioso elemento è più abbondante del previsto anche nell’ineffabile materiale composto da gas e polveri che costituisce il cosiddetto mezzo interstellare. Lo studio, realizzato grazie ai dati raccolti dalla sonda New Horizons della Nasa, mostra che il mezzo interstellare locale contiene circa il 40% di atomi di idrogeno in più rispetto a studi precedenti. I risultati unificano una serie di misurazioni altrimenti disparate, e gettano nuova luce sul nostro vicinato spaziale.
Nel luglio 2015, dopo un viaggio di quasi 10 anni e oltre 4 miliardi e mezzo di chilometri, New Horizons ha sorvolato per la prima volta Plutone, fornendo immagini spettacolari di quello che all’epoca dell’inizio della missione era ancora l’ultimo pianeta del nostro sistema planetario – sarebbe stato poi declassato a pianeta nano dall’Unione Astronomica Internazionale. Finita la sua missione attorno a Plutone, New Horizons si è spinta ancora oltre per un miliardo e mezzo di chilometri, arrivando nel gennaio 2019 a un incontro ravvicinato con Ultima Thule. È in questo tratto di strada nello spazio profondo che la sonda Nasa ha raccolto preziose informazioni sul rarefatto mezzo interstellare.
«In realtà non abbiamo osservazioni dirette di atomi interstellari da New Horizons – spiega Pawel Swaczyna dell’Università di Princeton e prima firma dello studio – ma possiamo osservare i cosiddetti ioni pickup. Sono privati di un elettrone, ma sappiamo che ci sono arrivati come atomi neutri dall’esterno dell’eliosfera».
Gli ioni pickup sono componenti essenziali dell’eliosfera, che si formano quando il materiale neutro dello spazio interstellare penetra nel Sistema solare e viene ionizzato dalla luce del Sole oppure dalle interazioni con gli ioni del vento solare. I dati raccolti New Horizon avevano già rivelato in passato che questi ioni diventano centinaia o migliaia di volte più caldi dei normali ioni eolici solari mentre vengono trasportati dal vento solare e accelerati dal suo campo elettrico. Ecco perché questa popolazione di particelle è particolarmente adatta per comprendere i segreti del mezzo interstellare.
Nel loro studio, Swaczyna e colleghi hanno visto che la nebbia cosmica che New Horizons sta attraversando è più densa e più ricca di atomi di idrogeno rispetto a quanto calcolato in precedenza. Si parla di 0,127 atomi di idrogeno per centimetro cubo: l’equivalente di circa 120 atomi di idrogeno in uno spazio occupato da un litro di latte. Nell’ineffabile sostanza gassosa presente tra una stella e l’altra c’è quindi molto più idrogeno del previsto. Un’informazione cruciale per comprendere i fenomeni che avvengono nello spazio profondo ai confini del nostro sistema planetario.
