Esplosioni stellari e il mistero del litio cosmico: la soluzione arriva dallo spazio
Il litio, elemento chimico vitale per numerose applicazioni tecnologiche e mediche sulla Terra, ha rappresentato un enigma per gli astrofisici riguardo alla sua origine cosmica. Sebbene si pensasse fosse stato prodotto principalmente durante il Big Bang, la quantità di litio osservata nell'universo superava le previsioni teoriche, suggerendo l'esistenza di processi astrofisici ancora sconosciuti capaci di produrlo successivamente. Uno studio guidato da ricercatori italiani ha risolto questo mistero osservando le novae, esplosioni stellari violente che avvengono sulle superfici delle nane bianche. Utilizzando il satellite Integral, sono state rilevate evidenze dirette che queste esplosioni sono vere e proprie fabbriche cosmiche di litio, confermando così un ruolo cruciale delle novae nella formazione degli elementi chimici nell'universo.
Le stelle agiscono da laboratori nucleari cosmic i, sintetizzando molti degli elementi chimici fondamentali durante il loro ciclo vitale e attraverso eventi catastrofici come supernovae e novae. Tali esplosioni liberano enormi quantità di materia e energia nello spazio, contribuendo alla distribuzione degli elementi nella galassia. Tuttavia, la produzione specifica di litio è stata a lungo un enigma, data l'incongruenza fra le quantità osservate e quelle teoriche primordiali. Le novae, fenomeni in cui una nana bianca accumula materia dalla sua stella compagna fino a innescare reazioni termonucleari esplosive, si sono rivelate cruciali in questo contesto. Con circa 30 novae l'anno nella Via Lattea, esse possono costantemente arricchire il mezzo interstellare di nuovi elementi.
Il satellite Integral, progettato dall'Agenzia Spaziale Europea e lanciato nel 2002, ha consentito di rilevare la firma gamma del berillio-7, un isotopo prodotto nelle novae e precursore diretto del litio. L'osservazione determinante è avvenuta con la nova V1369 Centauri del 2013, in cui la presenza di berillio-7 nelle nuvole espulse è stata confermata con chiarezza. Il berillio-7 decade naturalmente in litio nel giro di circa 53 giorni, spiegando così come le novae producano e distribuiscano litio nella galassia. Questa scoperta ha implicazioni significative: chiarisce l'origine dell'eccesso di litio osservato rispetto ai modelli cosmologici, conferma il ruolo delle esplosioni stellari nella nucleosintesi e rafforza la partecipazione italiana nella ricerca astrofisica internazionale. L'esito apre inoltre nuove prospettive per studi futuri sulle novae e sull'evoluzione chimica dell'universo, evidenziando come la materia che costituisce anche noi provenga da processi stellari straordinari.