L'origine cosmica del carbonio, un tassello fondamentale della vita, è ancora incerto. Le stelle massicce giocano un ruolo importante nella sintesi di tutti gli elementi pesanti, dal carbonio e dall'ossigeno al ferro e così via. Ma anche se le stelle più massicce nascono in più sistemi, i modelli di nucleosintesi finora hanno simulato quasi esclusivamente stelle singole. Un team internazionale di astrofisici ha ora calcolato l'"impronta di carbonio" di stelle massicce che perdono il loro involucro in un sistema binario.

Due volte tanto

"Rispetto a una sola stella, la stella media massiccia in un sistema binario produce il doppio di carbonio, " riferisce Robert Farmer (MPA &UvA), l'autore principale dello studio. "Fino a poco tempo fa, la maggior parte degli astrofisici ha ignorato che le stelle massicce fanno spesso parte di un sistema binario. abbiamo indagato, per la prima volta, come essere un binario cambia gli elementi che producono."

La maggior parte delle stelle, inclusa la nostra stella, il Sole, sono alimentati dalla fusione dell'idrogeno in elio. Nei loro "anni d'oro, "dopo aver completato circa il 90% della loro vita, iniziano a convertire l'elio in carbonio e ossigeno. Le stelle come il sole si fermano qui, ma le stelle massicce possono continuare a fondere il carbonio in elementi più pesanti fino al ferro.

La grande sfida

La grande sfida non è come produrre carbonio, ma come tirarlo fuori dalla stella, prima che venga distrutto. In stelle singole questo è molto difficile. Le stelle nei sistemi binari possono interagire e trasferire massa a un compagno. La stella che sta perdendo parte della sua massa sviluppa uno strato ricco di carbonio vicino alla superficie, che viene espulso quando la stella esplode come una supernova.

"Potrebbe non essere giusto incolpare le stelle binarie per i gas serra che causano il riscaldamento globale, "dice scherzosamente Selma de Mink, coautore di questo studio e direttore del nuovo dipartimento stellare dell'MPA, "ma non è bello darsi un pizzicotto nel braccio e rendersi conto che il carbonio nella tua pelle è stato probabilmente creato in una stella binaria?"

Altri tipi di stelle

Gli astronomi stanno anche studiando altri tipi di stelle in grado di produrre carbonio, come ad esempio, stelle giganti rosse o esplosioni di stelle nane bianche. Ma finora sembra che stelle massicce, e secondo questo nuovo studio le stelle binarie in particolare, produrre la maggior parte del carbonio cosmico.

"Le nostre scoperte sono un piccolo ma importante passo verso una migliore comprensione del ruolo delle stelle massicce nella produzione degli elementi di cui noi stessi siamo fatti, " dice la seconda autrice Eva Laplace, che presto difenderà il suo dottorato di ricerca. tesi su questo argomento all'UvA. "Finora abbiamo studiato solo un tipo di interazione binaria. Ci sono molti altri possibili destini per una stella nata nelle immediate vicinanze di una compagna e molti altri elementi su cui indagare".

I risultati presentati in questo studio sono quindi solo i primi di un'indagine sistematica sull'impatto di come un compagno stretto influenzerà le rese chimiche delle stelle massicce.