Gli astronomi potrebbero aver identificato il candidato più promettente finora per le stelle di Popolazione III: la prima generazione di stelle ad accendersi dopo il Big Bang. Questi giganti primordiali sono stati un obiettivo a lungo ricercato dai ricercatori, e la recente analisi della lontana galassia LAP1-B offre un indizio allettante.
Cosa erano le stelle di Popolazione III?
A differenza delle stelle che osserviamo oggi – note come Popolazione I – si teorizza che le stelle della Popolazione III si siano formate in un ambiente drasticamente diverso. Sono emersi dal gas primordiale composto principalmente da idrogeno ed elio, prima che l’universo avesse disperso elementi più pesanti attraverso supernove e venti stellari. Di conseguenza, si prevede che queste prime stelle fossero significativamente più grandi e più calde delle loro controparti moderne.
La galassia LAP1-B e la lente gravitazionale
La potenziale scoperta è incentrata sull’osservazione di LAP1-B, una galassia distante situata ad uno spostamento verso il rosso di 6,6. Questo spostamento verso il rosso indica che stiamo osservando LAP1-B così come esisteva appena 800 milioni di anni dopo il Big Bang – uno stadio sorprendentemente precoce nell’evoluzione dell’universo. Individuare un oggetto così distante era possibile solo grazie a un fenomeno chiamato lente gravitazionale. Un ammasso di galassie più vicino ha agito come una lente d’ingrandimento cosmica, piegando e amplificando la luce di LAP1-B, rendendola visibile al James Webb Space Telescope (JWST).
“L’universo è pieno di queste formazioni stellari primordiali”, spiega Eli Visbal dell’Università di Toledo. “Tuttavia, possiamo realmente esaminare l’universo solo alla luce delle lenti gravitazionali, che agiscono come riflettori cosmici”. I calcoli di Visbal e del suo team suggeriscono che con questo spostamento verso il rosso dovrebbe esserci all’incirca un ammasso stellare di Popolazione III – esattamente quello che avevano osservato in LAP1-B. La loro stima dell’abbondanza era perfettamente in linea con i risultati precedenti che indicavano un singolo cluster.
Una dimensione più realistica?
Un altro punto che rafforza lo status di LAP1-B è la sua massa stellare relativamente modesta. Le stime suggeriscono che abbia solo diverse migliaia di volte la massa del nostro Sole, una massa inferiore a quella della maggior parte delle altre galassie candidate per la popolazione stellare di Popolazione III. Le simulazioni della prima formazione stellare suggeriscono che gli ammassi di stelle di popolazione III avrebbero dovuto essere significativamente più massicci. “Questo è il candidato più convincente che abbiamo visto finora”, afferma Visbal.
Scetticismo e osservazioni future
Nonostante l’entusiasmo, alcuni ricercatori rimangono cauti. “LAP-B1 è un candidato estremamente interessante, ma è lungi dal mostrare i segnali chiari e inequivocabili che stavamo cercando”, afferma Roberto Maiolino dell’Università di Cambridge. Sarebbe necessaria una combinazione estremamente rara di fattori per avere come risultato stelle di popolazione III in questa fase avanzata.
Tuttavia, rimane possibile che sacche di idrogeno ed elio incontaminati possano essere rimaste più a lungo, consentendo alle stelle di popolazione III di formarsi più tardi di quanto precedentemente previsto. Ralf Klessen dell’Università di Heidelberg aggiunge: “Statisticamente, questo sarebbe un valore anomalo significativo”.
Perché è importante
Comprendere le stelle di Popolazione III è fondamentale per svelare l’evoluzione dell’universo. Queste stelle primordiali furono responsabili della sintesi dei primi elementi pesanti, gli elementi costitutivi di tutto ciò che vediamo oggi. “Possono dirci come la chimica dell’universo si è evoluta dal semplice idrogeno ed elio a tutti gli ingredienti complessi necessari per la vita e il cosmo come lo conosciamo”, spiega Visbal. La scoperta delle stelle di Popolazione III fornirebbe preziose informazioni sulle prime fasi dell’universo e sull’origine degli elementi chimici che compongono il nostro mondo.
Riferimento alla rivista: The Astrophysical Journal Letters DOI: 10.3847/2041-8213/ae122f
