Le stelle massicce, una classe di oggetti celesti caratterizzati dalla grande luminosità e dalle notevoli dimensioni, sono considerate le fabbriche degli elementi chimici del cosmo. Solitamente terminano la loro vita esplodendo in supernovae, che contribuiscono alla formazione di molti elementi della tavola periodica. Il processo che porta questi ultimi a mescolarsi all’interno delle stelle massicce è al centro di uno studio, pubblicato su Nature, guidato dal Kavli Institute for Theoretical Physics dell’Università della California. Gli scienziati hanno analizzato gli strati più interni di quesi oggetti e le onde emesse grazie all’astrosismologia, dimostrando che il rimescolamento degli elementi è vario e non dipende dalla massa o dall’età della stella.
Le stelle trascorrono la maggior parte della loro vita a fondere l’idrogeno in elio nel profondo dei loro nuclei. Tuttavia, la fusione in stelle particolarmente massicce è così concentrata al centro da formare un nucleo convettivo turbolento, simile a una pentola di acqua bollente. La convezione, insieme ad altri processi come la rotazione, rimuove efficacemente la cenere di elio dal nucleo e la sostituisce con l’idrogeno dall’involucro. Ciò consente alle stelle di vivere molto più a lungo di quanto previsto. Nello specifico i ricercatori hanno analizzato un campione composto da 26 stelle di tipo B a pulsazione lenta, identificate dalla sonda Kepler della Nasa. Questi oggetti sono da tre a otto volte più massicci del Sole. Si espandono e si contraggono su scale temporali dell’ordine di 12 ore a 5 giorni e possono cambiare di luminosità fino al 5 percento. Le loro modalità di oscillazione sono particolarmente sensibili alle condizioni vicino al nucleo.
«La mescolanza degli elementi all’interno delle stelle è stata misurata e risulta essere varia, con alcune stelle che non subiscono alcun processo di miscelazione e altre che rivelano livelli un milione di volte più alti – May Gade Pedersen del Kavli Institute – la diversità non è correlata alla massa o all’età della stella ma è influenzata dalla rotazione interna, anche se questo non è l’unico fattore in gioco». In futuro gli scienziati utilizzeranno, oltre i dati di Kepler, anche quelli di Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) della Nasa per studiare gruppi di stelle oscillanti ad alta massa. Questi insiemi comprendono da 10 a più di 100 stelle massicce tra 3 e 120 masse solari. Oltre a svelare i processi nascosti all’interno dei nuclei stellari, l’astrosismologia può fornire anche altre informazioni sulle proprietà delle stelle e sui loro processi evolutivi.