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Prima simulazione della supernova che ha generato il nostro sistema solare
L'origine del Sistema Solare è uno dei problemi fondamentali dell'astrofisica. Il meccanismo generale è ben compreso: una gigantesca nube di gas e polvere deve essere collassata per formare il Sole e i pianeti, ma il diavolo è il dettaglio. Ad esempio, cosa potrebbe aver innescato un simile crollo?
Ci sono vari indizi. I più allettanti provengono dallo studio degli isotopi all'interno dei meteoriti. Questi sono importanti perché gli astrofisici pensano che queste rocce si siano formate durante il crollo e da allora siano rimaste intatte. Quindi la loro composizione isotopica è un riflesso diretto delle condizioni che esistevano all'interno della nube di gas mentre si condensava.
Un enigma è la quantità di alluminio-26 in queste rocce quando si sono formate. Al-26 ha un'emivita di circa 700.000 anni. Quindi non ci vuole molto perché il rapporto tra Al-26 e suo cugino, Al-24, cambi.
Ma il rapporto è stranamente alto in una classe di meteoriti di condriti carboniose chiamate condriti CV (la 'V' deriva dal nome di un meteorite caduto su Vigarano, in Italia). Qualcosa deve aver iniettato Al-26 appena forgiato in questa nube di gas mentre è collassata.
Anche le misurazioni degli isotopi indicano la formazione di questi meteoriti e questo solleva un altro enigma. Le misurazioni indicano che i meteoriti devono essersi formati tutti entro 20.000 anni l'uno dall'altro, praticamente contemporaneamente su queste scale temporali.
Quindi cosa potrebbe aver prodotto questo Al-26 e innescato la formazione di meteoriti così rapidamente?
Ci sono diverse possibilità. Vari tipi di stelle rilasciano Al-26 nel vento che scorre lontano da loro. Un'idea è che il nostro Sistema Solare si sia formato vicino a uno di questi.
Tuttavia, la maggior parte degli astrofisici preferisce un'altra idea. Questo è che una supernova si è verificata nelle vicinanze, inviando un'onda d'urto di gas caldi, incluso Al-26, che sfreccia attraverso la nostra nube progenitrice.
La difficoltà sta nel distinguere tra questi scenari.
Oggi, Matthias Gritschneder dell'Università di Pechino a Pechino e alcuni amici svelano una nuova simulazione al computer della formazione del Sistema Solare che favorisce chiaramente l'ipotesi della supernova.
Il nuovo modello ricrea ciò che accade quando un'onda d'urto di gas caldi proveniente da una supernova passa attraverso una nube progenitrice di gas freddi.
Non solo la supernova fornisce esattamente la giusta quantità di Al-26, l'onda d'urto provoca anche il collasso della nostra nube di gas, innescando così la formazione del Sistema Solare.
Inoltre, l'intero processo avviene molto rapidamente. Le condriti CV si sono probabilmente formate quando la temperatura della nube di gas è scesa al di sotto di circa 1800 gradi C.
Il nuovo modello mostra che ciò sarebbe avvenuto in un lasso di tempo compatibile con i 20.000 anni che le prove suggeriscono.
Ci sono sicuramente miglioramenti che potrebbero essere apportati a questo modello. È una simulazione 2D, anziché 3D, quindi alcuni processi fisici potrebbero non essere simulati esattamente. Ci sono anche altri rapporti isotopici che devono essere spiegati.
Ma questi dovranno aspettare fino a quando non saranno possibili simulazioni più avanzate con una maggiore potenza di calcolo.
Nel frattempo, gli astrofisici saranno sollevati dal fatto che le loro idee più care sulla formazione del Sistema Solare stanno reggendo, anzi fiorendo, sotto l'esame dei test numerici più forti oggi possibili.
3 novembre: modificato per modificare un errore nell'emivita di Al-24
Rif: arxiv.org/abs/1111.0012 : La supernova ha innescato la formazione e l'arricchimento del nostro sistema solare