"La nascita delle prime stelle è un affascinante incrocio tra la chimica e la cosmologia", ha detto il ricercatore Daniel Savin della Columbia University di New York, durante una conferenza stampa Mercoledì.
"Per comprendere cosa sia realmente accaduto è necessario capire la chimica primordiale".
L' universo primordiale era composto principalmente da idrogeno, elio e con alcune tracce di altri elementi.
All'interno delle prime nubi, gli scienziati suppongono che gli atomi di idrogeno (che contengono un protone e un elettrone), si siano legati con gli ioni di idrogeno carichi negativamente (un protone e due elettroni) per formare idrogeno molecolare, composto da due atomi di idrogeno legati chimicamente. Questa reazione chimica è servita a raffreddare e condensare le nuvole fino a quando non furono abbastanza dense per innescare la fusione nucleare, il processo che da vita alle stelle.
I teorici avevano previsto questa reazione chimica, ma c'erano delle difficoltà a calcolare quanto sarebbe accaduto e quanto rapidamente.
I ricercatori, guidati dall'astrofisico Holger Kreckel della Columbia University, sono riusciti a ricreare la reazione in laboratorio. Gli scienziati hanno creato un fascio di atomi di idrogeno e un fascio di ioni idrogeno e li hanno fusi insieme per creare molecole di idrogeno. Essi sono stati in grado di sintonizzare con precisione la velocità delle collisioni della loro energia possa per dar vita alla reazione.
Infine, i ricercatori hanno confrontato i loro risultati alle previsioni teoriche per comprendere quanto massiccie potevano essere le prime stelle.
"Possiamo dire con un grado molto più elevato di fiducia come una nube primordiale possa aver dato vita ad una stella", ha detto Savin.
In altre parole essi hanno accelerato in un tubo un fascio di atomi di idrogeno ed uno di ioni di idrogeno che, interagendo tra di loro, hanno prodotto molecole di idrogeno. Il segreto dell’esperimento è stato quello di di calibrare in maniera estremamente precisa le velocità dei due fasci per calcolare di quanto il cambiamento dell’energia di collisione tra atomi e ioni avrebbe influenzato la velocità con cui la reazione aveva luogo.
“È emerso che l’idrogeno molecolare si forma più velocemente di quanto pensassimo”, ha detto Daniel Savin, uno degli autori dell’articolo pubblicato sulla rivista Science.
“Questo significa che le prime generazioni di stelle si sono formate più rapidamente del previsto”.
Il risultato restringe i margini di incertezza sulla massa delle prime stelle, un centinaio di volte superiore a quella del Sole, riducendo l’errore da un fattore 20 a due.
La squadra segnalato i loro risultati nel numero 2 luglio della rivista "Science".
"Per comprendere cosa sia realmente accaduto è necessario capire la chimica primordiale".
L' universo primordiale era composto principalmente da idrogeno, elio e con alcune tracce di altri elementi.
All'interno delle prime nubi, gli scienziati suppongono che gli atomi di idrogeno (che contengono un protone e un elettrone), si siano legati con gli ioni di idrogeno carichi negativamente (un protone e due elettroni) per formare idrogeno molecolare, composto da due atomi di idrogeno legati chimicamente. Questa reazione chimica è servita a raffreddare e condensare le nuvole fino a quando non furono abbastanza dense per innescare la fusione nucleare, il processo che da vita alle stelle.
I teorici avevano previsto questa reazione chimica, ma c'erano delle difficoltà a calcolare quanto sarebbe accaduto e quanto rapidamente.
I ricercatori, guidati dall'astrofisico Holger Kreckel della Columbia University, sono riusciti a ricreare la reazione in laboratorio. Gli scienziati hanno creato un fascio di atomi di idrogeno e un fascio di ioni idrogeno e li hanno fusi insieme per creare molecole di idrogeno. Essi sono stati in grado di sintonizzare con precisione la velocità delle collisioni della loro energia possa per dar vita alla reazione.
Infine, i ricercatori hanno confrontato i loro risultati alle previsioni teoriche per comprendere quanto massiccie potevano essere le prime stelle.
"Possiamo dire con un grado molto più elevato di fiducia come una nube primordiale possa aver dato vita ad una stella", ha detto Savin.
In altre parole essi hanno accelerato in un tubo un fascio di atomi di idrogeno ed uno di ioni di idrogeno che, interagendo tra di loro, hanno prodotto molecole di idrogeno. Il segreto dell’esperimento è stato quello di di calibrare in maniera estremamente precisa le velocità dei due fasci per calcolare di quanto il cambiamento dell’energia di collisione tra atomi e ioni avrebbe influenzato la velocità con cui la reazione aveva luogo.
“È emerso che l’idrogeno molecolare si forma più velocemente di quanto pensassimo”, ha detto Daniel Savin, uno degli autori dell’articolo pubblicato sulla rivista Science.
“Questo significa che le prime generazioni di stelle si sono formate più rapidamente del previsto”.
Il risultato restringe i margini di incertezza sulla massa delle prime stelle, un centinaio di volte superiore a quella del Sole, riducendo l’errore da un fattore 20 a due.
La squadra segnalato i loro risultati nel numero 2 luglio della rivista "Science".
A cura di Arthur McPaul
Link:
"http://www.space.com/scienceastronomy/universe-first-stars-formed-100701.html"
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