Gli astronomi hanno scoperto che nella galassia nana Sextans A si formano stelle che sfidano la comprensione convenzionale della formazione stellare. Queste stelle “cucinano” senza elementi essenziali come silicio, carbonio e ferro – gli elementi costitutivi tipicamente necessari per la nascita stellare – sollevando interrogativi su come funzionava l’universo primordiale e su come viene creata la polvere cosmica.
L’anomalia in Sestante A
Sextans A, una piccola galassia vicino alla Via Lattea, ha una “metallicità” sorprendentemente bassa, il che significa che contiene solo dal 3% al 7% degli elementi più pesanti presenti nel nostro sole. Questo perché le sue dimensioni relativamente piccole gli impediscono di trattenere questi materiali più pesanti, che vengono forgiati nelle stelle morenti e si diffondono attraverso le supernove. Tradizionalmente, si pensava che gli ambienti a bassa metallicità fossero inospitali per una significativa produzione di polvere, un passaggio fondamentale nella formazione stellare.
Tuttavia, le osservazioni del James Webb Space Telescope (JWST) rivelano il contrario. Invece di essere prive di polvere, come previsto, le stelle di Sextans A stanno creando attivamente grani di polvere composti quasi interamente da ferro, un fenomeno mai osservato prima in ambienti stellari simili.
“Ogni scoperta di Sextans A ci ricorda che l’universo primordiale era più creativo di quanto immaginassimo”, afferma Martha Boyer, autrice principale e astronoma dello Space Telescope Science Institute.
Chimica inaspettata
Lo strumento del medio infrarosso del JWST si è concentrato sulle stelle Asymptotic Giant Branch (AGB) nel Sestante A, stelle prossime alla fine della loro vita. Nelle galassie ricche di metalli, queste stelle producono tipicamente polvere di silicati. Ma in Sestante A, la mancanza di metalli li costringe a fare affidamento su una “ricetta” completamente diversa, forgiando invece la polvere dal ferro.
Inoltre, il team ha anche rilevato sacche di idrocarburi policiclici aromatici (IPA), molecole a base di carbonio che si prevede prosperino nelle galassie ricche di metalli. I modelli ne avevano previsto l’assenza in un ambiente povero di metalli come il Sestante A. Tuttavia, essi persistono in piccoli e densi grumi di gas, suggerendo che gli IPA possono sopravvivere anche nelle condizioni cosmiche più difficili se protetti dall’ambiente più ampio.
Implicazioni per i primi studi sull’universo
Queste scoperte sono importanti perché mettono in discussione i modelli esistenti di formazione stellare e di evoluzione chimica delle galassie. L’universo primordiale era probabilmente pieno di ambienti come il Sestante A: piccole galassie povere di metalli dove le stelle si formavano in condizioni estreme. Se le stelle potessero creare polvere e sostenere molecole complesse senza abbondanti metalli, la nostra comprensione della formazione stellare iniziale necessiterebbe di una revisione.
I risultati suggeriscono che la polvere cosmica potrebbe essersi formata attraverso meccanismi precedentemente sconosciuti, mettendo potenzialmente in discussione l’ipotesi di lunga data secondo cui le supernove fossero la fonte primaria di questo materiale essenziale. Gli astronomi continueranno a osservare Sestante A con JWST per affinare la loro comprensione, ma i risultati attuali indicano che le prime cucine dell’universo erano molto più piene di risorse di quanto si immaginasse in precedenza.
