L’astronomia è una materia affascinante. Non solo perché cattura la curiosità di molte persone grazie alle immagini meravigliose che ci regalano i telescopi, ma anche perché offre il piacere della scoperta, avendo popolato l’universo di miliardi di oggetti dalle forme più disparate. In essa sono contenute le fondamentali domande che l’uomo si pone da migliaia di anni e grazie all’avanzare della tecnologia, un passo alla volta, ogni tanto, qualcuna di esse trova una risposta convincente.
Studiare l’universo giovane è un po’ come aprire un vecchissimo libro di storia e, dopo aver soffiato sui millenni di polvere stratificati sulla sua costa, sfogliarlo cominciando dalle prime, ingiallite pagine ed immergersi in un tempo antichissimo, che letteralmente si perde fra le pieghe del tempo e dello spazio.
La cosmologia dei primordi, poco dopo il Big Bang, ci dice infatti che l’universo primordiale era costituito solo da idrogeno, elio e un pizzico di litio. Una ricetta semplice ma che dette origine a tutto quello che noi vediamo.
Fortunatamente il cielo è una finestra dove passato e presente coesistono, e proprio come all’interno di un libro, è possibile andare avanti ed indietro sfogliando le sue pagine. Tutti noi abbiamo imparato ormai che, più lontano riusciamo a spingere l’occhio attraverso le recondite profondità dell’universo, più effettivamente riusciamo ad andare indietro nel tempo, con i piedi ben piantati nel presente.
Come gli esseri viventi e gli uomini che hanno calcato il suolo di questo nostro meraviglioso pianeta, anche le stelle di prima generazione erano molto differenti da quelle di ultima generazione. Le stelle di prima generazione sono estremamente elusive, di fatto non ne abbiamo mai viste perché sono troppo lontane per essere fotografate direttamente.
Le prime stelle erano pure, prive di metalli. Gli astronomi usano questo termine per indicare gli elementi più pesante dell’idrogeno e dell’elio e che sono stati formati nel tempo attraverso le reazioni nucleari delle stelle più vecchie e sono poi stati donati all’universo dopo la loro morte, come tanti ardenti Prometeo. Le prime stelle, quelle prive di metalli, vengono chiamate stelle di Popolazione III.
Dal momento che non c’erano elementi pesanti, queste stelle erano enormi e raggiungevano fino a centinaia di masse solari. Sembra di stare parlando dei dinosauri, e in effetti un parallelismo con la storia della Terra viene spontaneo. Ma mentre questi enormi esseri viventi si sono estinti per cause derivanti da meteoriti, queste stelle sembra abbiano terminato la loro vita in un particolare tipo di esplosione chiamata coppia di instabilità-supernova (PISN).
A differenza della maggior parte delle supernove che si osservano, un’esplosione di questo tipo non lascia dietro di sé un buco nero o una stella di neutroni, ma soltanto gas e macerie di una stella fatta a brandelli che hanno fornito i semi per la formazione di stelle di popolazioni successive, quelle di popolazione II e I. Recentemente, sono state trovate prove di questo particolare tipo di supernova annidate nel gas intorno a ULAS J1342, uno dei quasar più distanti mai osservati.
Dall’analisi degli spettri del gas intorno al quasar, raccolti con il telescopio Gemini North sul Mauna Kea nelle Hawaii, è stato trovato molto meno magnesio rispetto al ferro di quanto i modelli avessero previsto. Questo però era in linea con la teoria che ipotizza che un PISN potrebbe produrre un rapporto ferro-magnesio effettivamente sbilanciato rispetto alle stelle più recenti, fino a circa 10 volte più ferro rispetto al magnesio.
Se da lontano queste supernove potrebbero apparire come tutte le altre, è solo perché ci sono dei limiti a ciò che è possibile osservare a tali distanze: non è nemmeno possibile risolvere una galassia e tutto ciò che si vede è soltanto un batuffolo di luce. Come un miope che va a tentoni, la soluzione è quindi quella di cercare abbondanze chimiche invece che forme di stelle.
