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Il carbonio nei nostri corpi ha probabilmente lasciato la Via Lattea ed è tornato indietro tramite un “nastro trasportatore” cosmico.
La vita sulla Terra non potrebbe esistere senza carbonio. Ma il carbonio stesso non potrebbe esistere senza stelle. Quasi tutti gli elementi, eccetto idrogeno ed elio, tra cui carbonio, ossigeno e ferro, esistono solo perché sono stati forgiati in fornaci stellari e poi scagliati nel cosmo quando le loro stelle sono morte. In un atto estremo di riciclo galattico, pianeti come il nostro si formano incorporando questi atomi costruiti dalle stelle nella loro composizione, che si tratti del ferro nel nucleo terrestre, dell’ossigeno nella sua atmosfera o del carbonio nei corpi dei terrestri. Un team di scienziati con sede negli Stati Uniti e in Canada ha recentemente confermato che il carbonio e altri atomi formati dalle stelle non si limitano a vagare pigramente nello spazio finché non vengono arruolati per nuovi usi ma ha viaggiato al di fuori della nostra galassia.
Un viaggio tortuoso
Per galassie come la nostra, che stanno ancora formando attivamente nuove stelle, questi atomi intraprendono un viaggio tortuoso. Girano attorno alla loro galassia di origine su correnti giganti che si estendono nello spazio intergalattico. Queste correnti, note come mezzo circumgalattico, assomigliano a giganteschi nastri trasportatori che spingono fuori il materiale e lo riportano all’interno della galassia, dove la gravità e altre forze possono assemblare queste materie prime in pianeti, lune, asteroidi, comete e persino nuove stelle.
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“Pensate al mezzo circumgalattico come a una gigantesca stazione ferroviaria: spinge costantemente fuori materiale e lo tira indietro dentro“, ha detto Samantha Garza, membro del team e dottoranda presso l’Università di Washington. “Gli elementi pesanti che le stelle producono vengono spinti fuori dalla galassia ospite e nel mezzo circumgalattico attraverso le loro morti esplosive di supernovae, dove possono alla fine essere tirati indietro e continuare il ciclo di formazione di stelle e pianeti”.
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Il ruolo del mezzo circumgalattico
Nel 2011, un team di scienziati ha confermato per la prima volta la teoria consolidata secondo cui le galassie che formano stelle come la nostra sono circondate da un mezzo circumgalattico e che questa grande nube di materiale circolante include gas caldi arricchiti di ossigeno. Garza, Werk e i loro colleghi hanno scoperto che il mezzo circumgalattico delle galassie che formano stelle fa circolare anche materiale a temperatura più bassa come il carbonio.
“Ora possiamo confermare che il mezzo circumgalattico agisce come un gigantesco serbatoio sia per il carbonio che per l’ossigeno“, ha affermato Garza. “E, almeno nelle galassie che formano stelle, suggeriamo che questo materiale poi ricada nella galassia per continuare il processo di riciclaggio“.
Studiare il mezzo circumgalattico potrebbe aiutare gli scienziati a capire come questo processo di riciclaggio si placa, cosa che accadrà prima o poi per tutte le galassie, persino la nostra Via Lattea. Una teoria è che un rallentamento o una rottura del contributo del mezzo circumgalattico al processo di riciclaggio potrebbe spiegare perché le popolazioni stellari di una galassia diminuiscono nel corso di lunghi periodi di tempo.
Le implicazioni sulla formazione stellare
“Se si riesce a mantenere attivo il ciclo, spingendo fuori il materiale e riportandolo dentro, allora teoricamente si ha abbastanza carburante per continuare la formazione stellare“, ha affermato Garza. Per questo studio, i ricercatori hanno utilizzato lo spettrografo Cosmic Origins sul telescopio spaziale Hubble. Lo spettrografo ha misurato il modo in cui la luce proveniente da nove quasar distanti, sorgenti di luce ultra-luminose nel cosmo, viene influenzata dal mezzo circumgalattico di 11 galassie che formano stelle.
Le letture di Hubble indicavano che parte della luce proveniente dai quasar veniva assorbita da un componente specifico nel mezzo circumgalattico: carbonio, e in grandi quantità. In alcuni casi, hanno rilevato carbonio che si estendeva per quasi 400.000 anni luce, ovvero quattro volte il diametro della nostra galassia, nello spazio intergalattico.
Sono necessarie ricerche future per quantificare l’intera portata degli altri elementi che compongono il mezzo circumgalattico e per confrontare ulteriormente come le loro composizioni differiscono tra galassie che stanno ancora producendo grandi quantità di stelle e galassie che hanno in gran parte cessato la formazione stellare. Tali risposte potrebbero illuminare non solo quando galassie come la nostra si trasformano in deserti stellari, ma anche il “perché”.
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Saldo e stralcio
Per saperne di più
- Leggi l’articolo su University of Washington
- Leggi il paper scientifico intitolato “The CIViL* Survey: The Discovery of a C iv Dichotomy in the Circumgalactic Medium of L* Galaxies” e pubblicato su Astrophysical Journal Letters
***** l’articolo pubblicato è ritenuto affidabile e di qualità*****
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