Coelum Astronomia 211 - 2017 - Page 17

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tramite ramificazioni di uno stesso albero e che permettono di risalire ai predecessori.

Un albero che fornisce un'immagine evoluzionistica delle specie e i gradi di parentele, nel quale ad ogni nodo corrisponde l'antenato comune più recente. L'innovazione dello studio britannico sta nell'usare proprio questo strumento per la ricerca sull'evoluzione delle stelle, aggiungendo una dimensione temporale per cercare di comprendere la loro storia ed un possibile passato comune.

L'appartenenza ad una famiglia stellare consente quindi di muoversi indietro nel tempo per gettare altra luce sulla complessità delle teorie evolutive stellari.

Si potrebbe obiettare che le stelle sono molto diverse dalle specie viventi, ma, come quest'ultime, evolvono nel tempo, arricchendosi di nuovi elementi chimici. Il processo può avvenire in conseguenza delle reazioni nucleari interne ma anche di fattori esterni come esplosioni di Supernovae e processi dinamici causati dai moti dei vari componenti di una galassia (per esempio di nubi molecolari e braccia aspirale).

E come le specie viventi, le stelle racchiudono in sé il “DNA” dei loro antenati: particolari combinazioni di atomi da interpretare come tratti familiari, come identikit di una certa famiglia. Dimmi che elemento chimico contieni e ti dirò da dove provieni, in sostanza.

Le osservazioni alla base dello studio di Cambridge hanno un sapore tutto europeo: l'Osservatorio Europeo Australe (ESO) ha contribuito con il potente telescopio da 3,6 m di diametro a La Silla, in Cile, munito di uno spettrografo di altissima precisione per ricavare le composizioni chimiche. Mentre i satelliti dell'Agenzia Spaziale Europea Hipparcos (in orbita dal 1989) ed il suo successore Gaia (lanciato nel 2013) sono stati entrambi usati per misurare le posizioni, le distanze e dei movimenti delle stelle (astrometria).

Le osservazioni astronomiche sono state affiancate da studi teorici basati su simulazioni numeriche. Infatti, come in biologia, a partire da un certo set di dati si possono produrre più alberi filogenetici. Il team di Jofrè si è valso di simulazioni per ricavare l'albero statisticamente più probabile, a partire dalle composizioni chimiche ottenute dalle osservazioni.

Tra le 22 stelle sotto esame, sono stati identificati tre genealogie di 9, 4 e 3 componenti, mentre per le 6 stelle rimanenti non è stata ancora individuata una famiglia.

I risultati di questo studio sono solo un assaggio di quello che potrà essere realizzato in futuro: Gaia ha già raccolto miliardi di dati.

«Questa applicazione delle metodologie di filogenesi derivate dalla biologia evoluzionistica è molto interessante e potente» spiega con entusiasmo Mario Lattanzi, astronomo dell'INAF–Osservatorio Astronomico di Torino e responsabile italiano per Gaia. «Ed è solo l'inizio della campagna osservativa prevista nei prossimi 5 anni. Gli scienziati italiani sono in prima linea nella gestione e nell'uso di questo enorme database stellare, sia dal punto di vista scientifico che tecnologico» continua Lattanzi.

In effetti, pensiamoci bene: conservare e analizzare un archivio di dati così vasto non è impresa da poco e allo scopo sono stati istituiti ben sei centri di analisi, qualcosa mai fatto prima in Europa. «Gaia porterà nuova luce sulla complessa evoluzione stellare, sia chimica che dinamica, grazie allo sviluppo di nuove tecniche per un'analisi sempre più sofisticata di combinazioni di dati, anche in 3D, dalla precisione ineguagliabile. Sarà possibile indagare il passato delle stelle» prosegue Lattanzi «e l'identità stessa dell'intera Galassia».

Eh, si, in ballo c'è la storia della Via Lattea ed in ultima analisi anche la nostra: gli elementi chimici che costituiscono tutti gli esseri viventi sono frutto delle reazioni nucleari che avvengono all'interno delle fornaci stellari.

Ricordiamoci che, tra gli atomi che ho citato in questo articolo, il Carbonio è alla base della vita sulla Terra, l'Ossigeno ed il Silicio sono i primi componenti della crosta terrestre, il Ferro circola nel sangue, oltre che essere di grande impiego industriale insieme all'Alluminio. In fondo, siamo figli delle stelle, come cantava Alan Sorrenti, un'espressione romantica, ma scientificamente ineccepibile.

Aspettiamo dunque ulteriori sviluppi di questa ricerca: grazie a Gaia ed altri strumenti spettroscopici, forse un giorno potremmo ricavare un unico albero, una sorta di “albero della vita”, che metta in relazione tutte le stelle della nostra Via Lattea.

Nella pagina precedente. Immagine artistica del satellite Gaia dell'ESA (Credits: ESA, Medialab).

Sotto. Albero filogenetico con le tre famiglie individuate: blu, gialla e rossa, alla quale appartiene il Sole. In nero, il gruppo di 6 stelle al momento senza una famiglia individuata. Il numero accanto alle sigle di ogni stella fornisce una stima dell'età mentre i tratti in basso danno la scala temporale delle famiglie, entrambe in miliardi di anni. (Credits: figura al lavoro originale di Jofré et al. 2017, Istituto di Astronomia, Università di Cambridge).