Le 37 galassie nane analizzate da un nuovo studio sembrano trattenere solo una piccola parte dell’ossigeno prodotto dalle loro stelle. Le osservazioni del telescopio spaziale Hubble Space Telescope suggeriscono che venti stellari ed esplosioni di supernova espellano questo elemento con un’efficienza superiore a quella prevista dagli attuali modelli informatici. Non è ancora chiaro dove sia finito tutto l’ossigeno mancante.
La ricerca fa parte del progetto Galaxies Losing Oxygen via Winds (GLOW) ed è stata pubblicata su The Astrophysical Journal. Tra le galassie esaminate c’è NGC 4449, una galassia nana irregolare a circa 12 milioni di anni luce dalla Terra, nella costellazione dei Cani da Caccia. Nell’immagine di Hubble, le stelle blu brillanti sono sparse nella sua forma caotica, mentre le nubi rosa segnalano regioni in cui si stanno formando nuove stelle.
L’ossigeno si produce soprattutto all’interno delle stelle massicce, attraverso reazioni nucleari. Quando molte di queste stelle terminano la loro vita esplodendo come supernove, liberano ossigeno e altri elementi nello spazio circostante. Una parte di questo materiale si mescola al gas da cui nasceranno nuove stelle e pianeti. Per questo gli astronomi si aspettavano di trovare nelle galassie nane più ossigeno di quanto ne abbiano rilevato.
«L’ossigeno è prodotto dalle stelle, che si trovano all’interno delle galassie», ha spiegato Grace Telford, professoressa associata di fisica e astronomia all’University of Utah. Le galassie nane hanno campi gravitazionali relativamente deboli e, quindi, fanno più fatica a trattenere il gas spinto verso l’esterno dai venti stellari e dalle esplosioni di supernova. Secondo i risultati, questi fenomeni potrebbero allontanare l’ossigeno più efficacemente di quanto stimato finora.
Per ricostruire la storia della formazione stellare, il gruppo ha analizzato osservazioni d’archivio di Hubble, studiando singole stelle. Ha poi combinato questi dati con le osservazioni del telescopio spaziale Spitzer della NASA, ormai dismesso, e di radiotelescopi terrestri. Confrontando l’ossigeno presente nelle stelle, nel gas e nelle polveri, i ricercatori hanno stimato quanto ne fosse stato prodotto e quanto fosse rimasto nelle galassie.
L’ossigeno espulso potrebbe trovarsi nel gas diffuso che circonda le galassie oppure essersi spinto più lontano, nello spazio intergalattico. Per ora non è possibile stabilire dove si trovi la maggior parte del materiale mancante. L’ossigeno, inoltre, è un indicatore utile per studiare anche altri elementi pesanti prodotti dalle stelle. «Capire dove si spostano questi elementi aiuta gli astronomi a spiegare come si sviluppano le galassie e come arricchiscono l’ambiente circostante».
I risultati sollevano anche una questione più ampia: se le galassie nane espellono regolarmente grandi quantità di ossigeno e di altri elementi, potrebbero contribuire a distribuirli nell’universo. In seguito, questi materiali potrebbero partecipare alla formazione di nuove stelle e sistemi planetari.
Kristen Wingfield McQuinn, responsabile principale del progetto GLOW e professoressa associata alla Rutgers University, ha dichiarato: «Ci aiuta anche a capire dove e in che misura le galassie arricchiscono lo spazio tra una galassia e l’altra, chiamato mezzo intergalattico».
I ricercatori sperano di studiare galassie ancora più piccole con il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA e di approfondirne poi l’analisi con Hubble e con il telescopio spaziale James Webb. Per ora, NGC 4449 mostra come le galassie non siano sistemi isolati: scambiano materia con lo spazio circostante e contribuiscono così alla storia chimica dell’universo.
Fonte: earth.com
