I ricercatori sono riusciti a produrre da 300 a 400 grammi di polvere di stelle. Una prima mondiale, che migliora la nostra comprensione del sistema solare.
La polvere di stelle, sospesa nello spazio, fluttua nel mezzo interstellare. Una polvere dall’evocazione magica e dalla conquista quasi impossibile. La sonda della NASA – chiamata giustamente Stardust – aveva lavorato per sette anni per catturare alcune particelle microscopiche riportate dai confini del sistema solare nel 2006. I ricercatori dell’Università della Costa Azzurra e dell’ENS di Lione non hanno viaggiato finora e per così tanto tempo. Sono riusciti a produrre in laboratorio dai 300 ai 400 grammi di polvere di stelle. Una prima mondiale. “Possiamo sognare, permette al cosmochimico Guy Libourel, professore all’Università della Costa Azzurra e ricercatore presso il laboratorio Lagrange di Nizza, di coordinare questo lavoro pubblicato il 23 ottobre sulla rivista Astronomia della natura. Nella nostra ricerca, cerchiamo di tornare indietro nel tempo e raccontare la storia cosmica”. Perché questa creazione di polvere di stelle apre strade per comprendere l’universo, fino all’origine della vita. Riaccendiamo la stella in laboratorio.
Nello spazio, molto sopra le nostre teste, le stelle sono la fonte di questa polvere. Alla fine della loro vita emettono gas. Questo si condensa mentre si allontana dalla stella e si raffredda. Si forma quindi un materiale solido chiamato polvere. Sulla Terra non è possibile creare una stella ricca di carbonio su una panchina e poi aspettare che muoia. Quindi, i ricercatori usano una torcia al plasma. Questo dispositivo – proveniente dal laboratorio Paris-PSL Mines di Sophia-Antipolis sotto la guida di Laurent Fulcheri e Vandad Rohani – sembra un mini-razzo. Piedi di appoggio, un lungo fuso per il reattore e un cappuccio per gli elettrodi. Il cannello permette di ottenere temperature molto elevate, comprese tra 5.000 e 10.000°C.
“Posso quasi toccarli con un dito”
“Ogni volta che accendo la macchina mi sembra di accendere una stella” confidò un giorno uno dei ricercatori a Guy Libourel. Non ci è voluto molto per accendere una piccola fiammella nella testa dello scienziato. Compra 5 chili di meteorite, “Caduta dal cielo” nel Sahara. Frantumata in piccoli pezzi di 20 micron, la polvere viene iniettata nella zona calda della torcia al plasma, per la prima e unica volta nel 2018. “La manipolazione consiste nel riprodurre l’ambiente gassoso di una stella, spiega Guy Libourel, di nuovo davanti alla macchina mercoledì 30 ottobre. Quando le particelle vengono iniettate nella torcia, vaporizzano sotto forma di gas. Quando il gas si raffredda, si condensa. Raccogliamo poi diversi tipi di polvere”. Nasce la polvere di stelle.
La comunità scientifica ha saputo modellare il principio della formazione della polvere su un computer. Ma questo materiale non era mai stato creato in laboratorio. “Sono vent’anni che studio le stelle, le osservo con i telescopi, e ora posso quasi toccarle con un dito.” esulta Eric Lagadec, astrofisico dell’Osservatorio della Costa Azzurra, che ha preso parte al progetto. In questo giorno di marzo 2018 l’esperienza dura un’ora. Guy Libourel osserva attraverso gli oblò la produzione di polvere di stelle nel plasma. “È una storia di successo, fa il debriefing. Quando fai un esperimento, è raro che funzioni la prima volta”. Un supporto in grafite viene utilizzato come pista di atterraggio del grano. Questa polvere di stelle è oggi conservata all’Osservatorio della Costa Azzurra. I grani più grandi misurano 20 millesimi di millimetro.
“Torna indietro nel tempo”
La formazione di questa polvere stellare è fondamentale per quella della vita. Quando fluttuano nello spazio interstellare, i suoi grani supportano le reazioni di chimica organica. La vita dopo la morte. La loro produzione in laboratorio ci consente di comprendere meglio come si è formato il sistema solare e come muoiono le stelle, cosa che accadrà al Sole tra 5 miliardi di anni. “Queste stelle formano la maggior parte del carbonio nell’universo, che è la base della vita, sottolinea Eric Lagadec. Con questo lavoro contribuiamo alla creazione della conoscenza comune dell’umanità”.
Guy Libourel vuole continuare a farlo “far parlare i meteoriti”. Versare “andare oltre”, immagina una torcia al plasma “dedicato alla ricerca, all’astrofisica e alla fisica dei materiali extraterrestri o innovativi”. Quello utilizzato nel 2018 ora funge da pilota industriale per un’azienda americana. Con questo futuro strumento “che non esiste al mondo”, intende testare l’effetto della pressione, della velocità del gas e dell’impatto della luce sulla formazione della polvere. “Con questo tipo di dispositivo possiamo creare ambienti che ricordano l’ambiente turbolento attorno alle stelle, sviluppa Guy Libourel. Riproduciamo condizioni fisiche alle quali non avremo mai accesso. È come se queste esperienze ci permettessero di tornare indietro nel tempo e percorrere distanze misurate in anni luce”. La produzione di Stardust amplia gli orizzonti.
