Nel cosmo il ciclo della vita

[Scolari]

Un nuovo rivelatore ha permesso di osservare nell’inviluppo gassoso di una gigante rossa molecole complesse importanti per la vita.

Nuove osservazioni hanno permesso di rivelare che una delle stelle più grandi e luminose della Galassia risulta essere una fabbrica soprendentemente efficiente di molecole complesse importanti per la vita sulla Terra.

La scoperta è un ulteriore passo nella ricerca del punto di partenza della catena di eventi che portano dagli atomi grezzi alle forme biologiche vere.

“Abbiamo trovato le molecole proprio nel posto dove pensavamo che non potessero formarsi. Le abbiamo trovate proprio dove si pensava non potessero nemmeno sopravvivere,” dichiara Lucy Ziurys, un’astronoma dell’Università dell’Arizona a Tucson (USA).

Con il radio telescopio da 10 metri situato sulla cima del monte Graham in Arizona, Ziurys e il suo gruppo hanno cercato degli inviluppi estesi di gas attorno alla stella VY Canis Majoris, una ipergigante rossa che si stima abbia una massa 25 volte superiore a quella del Sole e una luminosità circa mezzo milione di volte superiore.

Là hanno trovato i segni rivelatori delle emissioni radio di vari composti, compreso il cianuro di idrogeno (HCN), il monossido di cilicio (SiO), il cloruro di sodio (NaCl) e una molecola, PN, in cui un atomo di fosforo si lega con un atomo di azoto.

Per gli astrobiologi sono interessanti anche molecole semplici come questa che contiene fosforo, perché il fosforo è relativamente raro nell’Universo, pur essendo necessario per formare sia il DNA e l’RNA, che le molecole di ATP, che svolgono un ruolo chiave nel metabolismo.

Da anni gli astronomi sapevano che le dense nubi molecolari, distribuite lungo il piano galattico, sono i depositi di un’ampia gamma di composti chimici che in una fase successiva possono diventare parte di nuovi sistemi stellari. Ma non si sapeva esattamente dove queste molecole si formassero originariamente.

Negli ultimi anni gli astronomi hanno rivolto l’attenzione verso le stelle vecchie, che espellono grandi quantità di gas quando cominciano la fase di espansione che le trasforma in giganti rosse. Fino a poco fa ci si aspettava che tutte le molecole che si formano condensandosi dal gas espulso che si raffredda venissero poi distrutte dall’intensa radiazione ultravioletta emessa dalla stella.

Il lavoro di Ziurys e di altri ha dimostrato che non succede così. Il materiale espulso contiene dei grumi di particelle di polvere che proteggono le molecole e le trasportano sane e salve nello spazio interstellare.

Quest’ultima scoperta aggiunge un altro episodio alla storia. Dato che VY Canis Majoris è una stella ricca di ossigeno, non si prevedeva che contenesse così tante molecole interessanti. Intorno a stelle di questo tipo gli atomi di ossigeno sono normalmente in numero molto superiore agli atomi di carbonio, e si prevedeva che si legassero con gli atomi di carbonio per formare monossido di carbonio (CO). La scoperta dell’esitenza di molecole come il cianuro di idrogeno (HCH) e di un composto di carbonio e di zolfo (CS) intorno a VY Canis Majoris suggerisce che la composizione chimica possa variare nettamente nell’inviluppo circumstellare. Questo implica che i processi chimici che portano alla formazione della vita possano essere più comuni nell’Universo e meno delicati di quanto ipotizzassero le ricerche precedenti.

“La ricerca dimostra che c’è ancora molto da imparare sulle stelle vecchie come laboratori per studare i processi chimici interstellari,” commenta n Kwok dell’Università di Hong Kong.

VY Canis Majoris è conosciuta bene come stella evoluta che sta espellendo grandi quantità di materia. Tuttavia è solo nell’ultimo anno che gli astronomi hanno avuto la tecnologia necessaria per rivelare la debole emissione radio prodotta dalle molecole intorno alla stella. Si tratta di una versione migliorata di un dispositivo chiamato superconductor-isolator-superconductor mixer, che riesce a distinguere l’energia emessa quando le molecole effettuano spontaneamente una transizione da uno stato rotazionale a un altro.

Il rivelatore usato da Ziury e dal suo gruppo è stato sviluppato per l’Acatama Large Millimeter Array (ALMA), un interferometro radio consistente di 50 dischi, ognuno di 12 metri di diametro, che è attualmente in costruzione in Cile.

Secondo Ziurys il fatto che un unico rivelatore sia riuscito a produrre risultati così interessanti è di buon augurio per i futuri studi del mezzo interstellare e delle sue relazioni con la vita nell’Universo. "Questo è solo l’inizio di una nuova era della chimica interstellare".

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