Da dove viene la polvere cosmica? Nuove risposte dal VLT

La polvere cosmica è composta da grani di silicati e carbonati amorfi, che si trovano anche sulla Terra. Si tratta di qualcosa di molto simile alla fuliggine di una candela, anche se questa ha dimensioni molto più grandi. Gli scienziati che lavorano con  il telescopio VLT (Very Large Telescope) dell’ESO nel nord del Cile hanno osservato a lungo l’esplosione di una supernova per indagare come nasce la polvere cosmica. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.

Per la prima volta, grazie al VLT, gli scienziati hanno osservato in tempo reale l’esplosione della supernova SN2010jl nella galassia UGC 5189A grazie allo  spettrografo X-shooter, rispondendo così ad alcune questioni ancora irrisolte relative alla nascita della polvere cosmica.

Secondo gli scienziati le supernove potrebbero essere la fonte primaria della polvere cosmica, ma non è ancora chiaro come e dove si condensino e crescano i grani di polvere.

Rappresentazione artistica della formazione di polvere intorno a una supernova Crediti ESO

SN2010jl è una supernova risultante dall’esplosione di una stella massiccia: “Combinando i dati delle prime nove serie di osservazioni siamo riusciti a ottenere la prima misura diretta di come la polvere intorno a una supernova assorbe i diversi colori della luce“, confida l’autrice principale Christa Gall, dell’Università Aarhus, Danimarca. “Questo ci ha permesso di scoprire sulla polvere più di quanto fosse stato possibile finora“.

La stella è stata osservata per 9 volte nei 9 mesi successivi all’esplosione e poi una decima volta dopo 2,5 anni. Grazie a queste osservazioni gli scienziati hanno scoperto che la formazione della polvere inizia subito dopo l’esplosione e continua per un lungo periodo. Inoltre gli scienziati hanno scoperto quanto sono grandi i grani e di cosa sono fatti.

L’equipe ha scoperto che i grani di polvere più grandi di un millesimo di millimetro di diametro si sono formati rapidamente nel materiale denso che circonda la stella. Anche se molto piccola per i nostri standard umani, questa dimensione è molto grande per la polvere cosmica e questo formato così sorprendentemente grande serve ai grani per resistere ai processi distruttivi. Una delle questioni rimaste aperte, era proprio capire come i grani potessero sopravvivere all’ambiente distruttivo e violento nei resti di supernova. Ora questo risultato ha risposto: i grani sono più grandi del previsto.

“Trovare grani grandi appena dopo l’esplosione di supernova significa che ci deve essere un modo veloce ed efficiente di formarli“, aggiunge il co-autore Jens Hjorth del Niels Bohr Institute dell’Università di Copenhagen, Danimarca, e continua: “Non sappiamo in realtà esattamente come questo accada“.

Ma gli astronomi pensano di sapere dove si sia formata la nuova polvere: nel materiale che la stella ha liberato nello spazio ancor prima dell’esplosione. Quando l’onda d’urto della supernova si è espansa verso l’esterno ha creato un guscio denso e freddo di gas – l’ambiente ideale dove si possono formare e crescere i grani di polvere.

I risultati delle osservazioni indicano che in un secondo tempo – dopo alcune centinaia di giorni – si mette in atto un processo accelerato di formazione della polvere che coinvolge il materiale espulso dalla supernova. Se la produzione di polvere in SN2010jl continua a seguire la tendenza osservata, 25 anni dopo l’esplosione di supernova la massa totale della polvere sara circa metà della massa del Sole, una quantità simile alla massa di polvere osservata in altre supernove come SN 1987A.

“In passato gli astronomi hanno visto molta polvere nei resti di supernova rimasti dopo l’esplosione. Ma hanno anche trovato evidenza di solo piccole quantità di polvere creata effettivamente dall’esplosione di supernova. Queste nuove notevoli osservazioni spiegano come si possa risolvere questa apparente contraddizione“, conclude Christa Gall.