I grani di ferro puro nello spazio interstellare sono molto più rari di quanto si pensasse in precedenza, gettando nuova luce sulla storia dell'evoluzione delle materie nell'universo.

Gli scienziati non sono sicuri di quale forma assuma il ferro nello spazio anche se è uno dei suoi elementi refrattari più abbondanti. Analisi approfondite di meteoriti e altre misurazioni mostrano solo bassi livelli di ferro gassoso e composti di ferro solido, come ossidi di ferro, solfuri e carburi. Che lascia una notevole quantità di ferro mancante, dato quanto dovrebbe esistere nell'universo. Gli scienziati ipotizzano che se il ferro non si combina con altre particelle, potrebbe formare metallo puro invisibile nello spazio.

Quella teoria ora sembra improbabile, secondo un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Progressi scientifici .

Un gruppo di ricerca guidato dall'Università di Hokkaido e dall'Agenzia di esplorazione aerospaziale giapponese ha condotto un esperimento basato su razzi per simulare la formazione di grani di ferro puro nello spazio. Le loro misurazioni hanno rivelato che la formazione dei grani è estremamente rara, contrariamente alla teoria precedente.

Nello spazio, minuscoli granelli solidi si formano spesso in seguito all'esplosione epica di una stella, o supernova, che rilascia gas estremamente caldi pieni di diversi elementi. Quando quelle molecole di gas si scontrano e iniziano a raffreddarsi, potrebbero attaccarsi l'uno all'altro e iniziare a condensarsi in particelle solide, un processo chiamato nucleazione.

I ricercatori hanno simulato le condizioni di una supernova inviando un razzo in suborbita, 321 chilometri dal suolo, dove era per lo più libero dall'effetto della gravità, che può far saltare gli esperimenti. Hanno allestito una camera di nucleazione con gas di ferro, un elemento riscaldante, laser e un sistema di registrazione delle immagini nel razzo. Il ferro è stato riscaldato a temperature estremamente elevate fino a quando non è evaporato, proprio come dopo una supernova. Quando il gas si è raffreddato, il gruppo ha misurato la quantità di ferro condensata in piccoli grani osservando l'interferenza, o la mancanza di, con il raggio laser.

Solo pochi atomi attaccati insieme per centomila collisioni; la probabilità di adesione era solo dello 0,002% mentre in precedenza si pensava fosse del 100%. Il risultato mostra che la nucleazione dei grani di ferro puro è molto rara, anche in un ambiente ricco di ferro a seguito di una supernova.

"Ciò implica che la maggior parte del ferro è bloccata come grani di composti di ferro o come impurità accumulate su altri grani nel mezzo interstellare, "dice Yuki Kimura, l'autore principale dell'articolo e professore associato presso l'Institute of Low Temperature Science dell'Università di Hokkaido. "Poiché il ferro è un elemento chiave per chiarire la composizione complessiva e la quantità di grani interstellari, i nostri risultati dovrebbero aiutare a comprendere la chimica e la storia dell'evoluzione delle materie nell'universo".