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LUNA risolve il rompicapo della polvere cosmica

LUNA LNGSUno studio pubblicato il 30/01/2017 sul primo numero di Nature Astronomy risolve un rompicapo su cui gli astrofisici si arrovellavano da anni: i meteoriti contengono granelli di polvere cosmica la cui composizione è in contraddizione con alcune importanti previsioni scientifiche. La questione, pur concentrandosi su misure di estrema precisione, ha implicazioni molto vaste perché i granelli di polvere cosmica sono i testimoni delle fasi di formazione del nostro sistema solare. La ricerca riporta i risultati ottenuti dall’esperimento LUNA ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN. LUNA, il cui obiettivo è studiare le reazioni di fusione termonucleare che avvengono nel cuore delle stelle, è l’unico acceleratore al mondo installato in un laboratorio sotterraneo schermato dai raggi cosmici.

Circa 4,5 miliardi di anni fa i granelli di polvere cosmica, nati nel cuore delle stelle e poi dispersi nell’universo, cominciarono, sotto la spinta della gravità, ad aggregarsi e a formare i pianeti del nostro Sistema Solare. Una piccola parte di questa polvere è arrivata fino a noi intatta, intrappolata nei meteoriti: una sorta di fossile che conserva la composizione originaria. Le osservazioni astronomiche tramite telescopi a infrarossi indicano che la produzione, in grandi quantità, di polvere cosmica avviene nelle stelle, in particolare quelle con massa pari o superiore a circa 6 volte quella del nostro Sole. L’esplosione di queste stelle, nelle fasi finali della loro vita, disperde nel cosmo il materiale che costituisce appunto la polvere cosmica. Le analisi su questi granelli avevano però dato risultati in contraddizione con le previsioni dei modelli stellari. Infatti gli scienziati si aspettavano di trovare nelle polveri cosmiche un elevato contenuto di Ossigeno 17 (un raro isotopo dell’ossigeno, mille volte meno abbondante dell’usuale Ossigeno-16) che invece risultava inspiegabilmente presente solo in concentrazioni bassissime.

Un rompicapo a cui la ricerca pubblicata su Nature Astronomy ha dato finalmente una soluzione. LUNA ha osservato che la probabilità che si inneschi la reazione di fusione nucleare tra nuclei di idrogeno e Ossigeno-17 è doppia rispetto a ciò che si pensava (si veda precedente notizia). Ciò implica che l’ossigeno-17 viene rapidamente distrutto già all’interno delle stelle di origine, e quindi nella polvere cosmica si ritrova solo in bassissime concentrazioni. Ecco perché all’interno dei meteoriti giunti fino noi non si reperisce nelle quantità inizialmente attese: si può così’ finalmente essere certi che questi fossili celesti sono i testimoni autentici delle fasi convulse di formazione del sistema solare e della Terra. LUNA è una collaborazione internazionale di circa 40 ricercatori italiani, tedeschi, scozzesi e ungheresi tra cui Alessandra Guglielmetti e Davide Trezzi del Dipartimento di Fisica dell'Università degli Studi di Milano e della sezione INFN di Milano.

Per approfondimenti:
Il sito dell'esperimento LUNA
L'articolo su Nature Astronomy

30 gennaio 2017
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