Da tempo gli astronomi si interrogano sulla presenza e sulla distribuzione nell’Universo di elementi essenziali per la vita, come il carbonio. Finalmente il telescopio spaziale James Webb di Nasa, Esa e Csa ha esaminato in modo più dettagliato una fonte di polvere ricca di carbonio nella nostra galassia. Si tratta di Wolf-Rayet 140, un sistema di due stelle massicce che seguono un’orbita stretta e allungata.
Quando i due corpi si incontrano (momento visibile all’interno del punto bianco centrale nelle immagini di Webb), i venti di ciascuna stella si scontrano, il materiale si comprime e si forma una polvere ricca di carbonio. Le ultime osservazioni di Webb mostrano 17 gusci di polvere che brillano nella luce del medio infrarosso e che si espandono a intervalli regolari nello spazio circostante.
Due immagini nell’infrarosso medio di Webb della Wolf-Rayet 140 mostrano la polvere ricca di carbonio che si muove nello spazio. (Crediti: Nasa, Esa, Csa, StScI, Lie, Lau, Hoffman)
«Il telescopio non ha confermato soltanto la presenza di questi gusci di polvere, ma i suoi dati hanno anche mostrato che essi si stanno muovendo verso l’esterno a velocità costante, rivelando cambiamenti visibili in periodi di tempo incredibilmente brevi» ha dichiarato Emma Lieb, autrice principale del lavoro e dottoranda presso l’Università di Denver in Colorado.
Ogni guscio si sta allontanando dalle stelle a più di 2.600 chilometri al secondo, quasi l’1% della velocità della luce. «Siamo abituati a pensare che gli eventi nello spazio si svolgano lentamente, nell’arco di milioni o miliardi di anni – ha aggiunto Jennifer Hoffman, coautrice dell’articolo e docente all’Università di Denver – Questo studio mostra che i gusci di polvere si espandono da un anno all’altro».
Le immagini del telescopio nell’infrarosso medio hanno rilevato gusci che persistono da oltre 130 anni. Quelli più vecchi si sono dissipati e non sono visibili. I ricercatori ipotizzano che le stelle genereranno decine di migliaia di gusci di polvere nel corso di centinaia di migliaia di anni.
Cosa accadrà a queste stelle nel corso di milioni o miliardi di anni, dopo che avranno finito di cospargere polvere attorno a sé? La stella Wolf-Rayet 140 è 10 volte più massiccia del Sole e si sta avvicinando alla fine della sua vita. Esploderà come supernova, oppure collasserà in un buco nero. Nel primo caso spazzerà via tutti o parte dei gusci di polvere, nel secondo caso li lascerà intatti.
Anche se nessuno può prevedere con certezza cosa accadrà, i ricercatori fanno il tifo per l’ipotesi della creazione del buco nero. «Una delle principali domande dell’astronomia è: da dove viene tutta la polvere dell’universo? – ha affermato Ryan Lau, coautore dell’articolo e astronomo presso il Nsf NoiriLab a Tuscon, Arizona – Studiare polvere ricca di carbonio come questa potrebbe aiutarci a rispondere a questa domanda».
«Sappiamo che il carbonio è necessario per la formazione di pianeti rocciosi e sistemi solari come il nostro – ha aggiunto Hoffman – È entusiasmante vedere come i sistemi stellari binari non solo creino polvere ricca di carbonio, ma la spingano anche oltre la nostra galassia».
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sull’Astrophysical Journal Letters e sono stati presentati in una conferenza stampa al 245° meeting dell’American Astronomical Society a National Harbor, nel Maryland.
Nell’immagine in alto un dettaglio di Wolf-Rayet 140 catturato da Webb. (Crediti: Nasa, Esa, Csa, StScI, Lie, Lau, Hoffman)
