Tra le stelle della nostra Via Lattea, enormi quantità di minuscoli granelli di polvere fluttuano senza meta. Formano gli elementi costitutivi di nuove stelle e pianeti. Ma non sappiamo ancora quali elementi siano esattamente disponibili per formare pianeti come la Terra. Un team di ricerca dello SRON guidato da Elisa Costantini ha ora abbinato le osservazioni dei telescopi a raggi X con i dati delle strutture di sincrotrone per creare una mappa dei grani interstellari nella Via Lattea.

Se la nostra galassia si riducesse al punto in cui le stelle fossero grandi come biglie, ci sarebbero ancora circa mille chilometri tra ciascuno di loro. Quindi è sicuro dire che le galassie sono costituite principalmente da spazio vuoto. Ancora, questo spazio non è così vuoto come potresti pensare. È riempito con il cosiddetto mezzo interstellare. La maggior parte di questa è costituita da gas tenue, ma circa l'uno percento è sotto forma di minuscoli granelli di circa 0,1 micron, un millesimo della larghezza di un capello umano.

Questi grani si formano durante il ciclo di vita delle stelle. Una stella, e i pianeti intorno ad esso, sono formati da una nube collassante di gas e polvere. Quando la stella si evolve verso la fine della sua vita, espelle una buona frazione della sua massa nel mezzo circostante, creando nuovo materiale per la formazione di polvere. Se la stella termina la sua vita con un'esplosione di supernova, arricchirà ulteriormente l'ambiente con ancora più gas e polvere. Questo a sua volta costituirà alla fine nuovi elementi costitutivi per stelle e pianeti. Come ha detto Carl Sagan, "Siamo fatti di polvere di stelle." Ma quali elementi sono esattamente disponibili nel mezzo interstellare per formare pianeti come la Terra è ancora sconosciuto.

Il gruppo di ricerca sulla polvere interstellare presso lo SRON Netherlands Institute for Space Research, guidato da Elisa Costantini, ha ora studiato i grani interstellari nella nostra Via Lattea utilizzando i raggi X. hanno potuto, per la prima volta, per esplorare le proprietà della polvere nelle regioni centrali della galassia, e ha scoperto che quei grani sono costantemente costituiti da un silicato vetroso:Olivina, che è un composto di magnesio, ferro da stiro, silicio e ossigeno. L'interazione con la radiazione stellare e i raggi cosmici ha fuso questi grani per formare piccole sfere vetrose irregolari. Quando ci si sposta ulteriormente verso regioni più diffuse lontano dal centro galattico, il team ha trovato indizi per la presenza di una varietà più ampia nella composizione della polvere. Ciò può dare origine a sistemi planetari diversificati. Potrebbe anche essere che il nostro sistema planetario sia l'eccezione piuttosto che la norma.

Costantini commenta, "Il nostro sistema solare si è formato nelle regioni esterne della galassia ed è il risultato di una complessa sequenza di eventi, comprese le esplosioni di supernova vicine. Rimane una domanda aperta quale sia l'ambiente giusto per formare sistemi planetari e quali di questi eventi sono vitali per formare un pianeta in cui la vita possa prosperare".

Per arrivare ai loro risultati, Costantini e il suo gruppo hanno abbinato le osservazioni dei telescopi a raggi X e delle strutture di sincrotrone. Hanno usato quest'ultimo per caratterizzare le caratteristiche che gli analoghi della polvere interstellare come i silicati, ossidi e solfati producono nei raggi X. Quindi li hanno confrontati con i dati astronomici per trovare le migliori corrispondenze. L'osservazione di diverse linee di vista ha permesso loro di esplorare diversi ambienti della Via Lattea.

Il team di ricerca ha utilizzato le strutture di sincrotrone Soleil-LUCIA beamline, la linea di luce Dubble-ESRF e il microscopio elettronico Titan presso l'Università di Cadice. Sul versante astronomico, hanno utilizzato gli osservatori a raggi X XMM-Newton (ESA) e Chandra (NASA).