Al lavoro (1)

Oggi scrivo un po' del mio lavoro, tanto per cambiare.

Cercherò di scrivere cose semplici semplici, e magari in futuro in altri post sarò più preciso.

Il mio lavoro consiste nello studiare stelle. Non stelle isolate, bensì stelle che si trovano in sistemi binari. In pratica, studio stelle che vivono in coppia. Perché mai il comportamento di una stella all'interno di un sistema binario (o anche di un sistema multiplo, cioè con tre, quattro o più stelle ancora) dovrebbe essere diverso da quello di una stella isolata? Vediamola così: immaginate di mettere una pallina su un vassoio, e di far roteare la pallina sul vassoio facendo però attenzione che la pallina non caschi. Ora immaginate di fare la stessa cosa, però tenendo sul vassoio due palline. Ora fate molta più fatica a controllare il moto delle palline sul vassoio: ruoteranno in maniera diversa da prima, o magari si scontreranno, o...

Beh, per le stelle è lo stesso, solo che ci sono di mezzo un poche di complicazioni ulteriori.

Il fatto di studiare un sistema binario, tuttavia, non è semplicemente un brillante risultato dell'Ufficio Complicazione Affari Semplici: in natura, più della metà delle stelle che osserviamo nel cielo si trovano all'interno di sistemi multipli. Perciò, tanto vale porsi il problema.

Le due stelle di un sistema binario possono interagire in molti modi diversi, e la loro interazione sarà differente a seconda delle proprietà fisiche di ciascuna stella. Tale interazione farà modificare le proprietà globali del sistema e anche delle singole stelle e noi, che dalla periferia della Via Lattea dove ci troviamo osserviamo tutto questo, dobbiamo cercare di capirci qualcosa.

Perché? Perché invece non cercare di guarire il cancro? (tra l'altro, il tempo corre e i tre anni di tempo che ci ha dato il nostro presidente stanno passando e sarebbe forse il caso di impegnarci tutti quanti in questo)

Beh... perché se volevo fare l'oncologo studiavo medicina.

... perché alle volte le cose è bello saperle e basta.

... perché se la sera alzate gli occhi al cielo, non vedete di certo catene di amminoacidi.

Carl Sagan una volta disse: "Per fare una torta di mele a partire da zero, dovete prima inventare l'Universo."

Le stelle sono una porzione molto piccola di tutto l'Universo, un misero 0.(...)%, ma da qualcosa bisogna pur cominciare. In particolare, sono venuto qui a studiare un sottoinsieme speciale di stelle molto vecchie, almeno il doppio del Sole (che con la sua pur veneranda età di circa 5 miliardi d'anni al confronto è un giovincello).

L'età di queste stelle già di per sé le rende

interessanti: osservarle e studiarne le proprietà è un po' come intervistare una persona anziana, che c'era ai tempi della guerra, ai tempi del fascismo e della Resistenza, e che ha una lunga esperienza. Ecco, queste stelle c'erano quasi fin dal principio dell'Universo, e quindi ne hanno di cose da raccontarci. Oltretutto, a differenza dei fugaci esseri umani, le variazioni subite da queste stelle nel corso della loro luuuunga vita dalla nascita fino ad oggi sono minime. E' come avere una fotografia dei tempi andati che non ingiallisce mai mantenendo intatte le sue proprietà.

Ma la loro "esperienza" non è l'unico motivo di interesse: molte di queste stelle sono estremamente ricche di carbonio. Il carbonio è fondamentale per fare il fruttosio della mela e il glucosio dello zucchero, entrambi indispensabili per la torta di mele. Perciò, quando mangiate torta di mele, sappiate che qualcuno nel mondo viene pagato per sapere com'è che potete mangiarla. Il problema potrebbe sembrare sterile, in effetti: l'importante è mangiarla! Ma se riduciamo tutto il senso della vita ad avere lo stomaco pieno, allora possiamo anche smetterla qui. Comunque sia, la nostra stessa vita è possibile grazie alle proprietà chimiche del carbonio, perciò anche se non mangiate la torta di mele, siete fatti di carbonio in ogni caso. A meno che tra di voi non ci sia qualche robot.

Queste stelle non sono solo ricche di carbonio, ma molto spesso lo sono anche di altri elementi.

Come il fluoro, per esempio, o il piombo.

Un problema interessante è capire come fanno queste stelle ad averceli, questi elementi.

La cosa non è affatto semplice: al 99,9% le stelle sono fatte di solo idrogeno, quando nascono. Gli elementi che possono essere prodotti all'interno di una stella dipendono da molti parametri, ma il più importante di tutti è la massa iniziale della stella. Stelle più grandi producono elementi diversi rispetto a stelle più piccole (il perché, magari lo spiego un'altra volta).

Ora, stelle come queste che studio io, dovrebbero avere ben poca roba oltre all'idrogeno. E invece sono fastidiosamente piene di elementi che non ci dovrebbero essere.

Un po' come se io vi chiudo in una stanza con tre etti di farina, un bicchiere d'acqua e un forno.

Torno dopo un giorno aspettandomi di trovare una specie di pane (azimo e sciapo, per giunta) e vedo che avete preparato una Sacher Torte. Capite che è spiazzante, dal mio punto di vista?

Bene.

Una possibile spiegazione della Sacher Torte è che qualcuno, mentre io non c'ero, sia venuto e vi abbia passato gli ingredienti che vi servivano. Questo qualcuno, nel caso delle stelle ricche di carbonio, è un'altra stella. Molto più grande della prima, e dalla vita molto più breve (anche questo magari ve lo spiego un'altra volta). Questa stella quando noi non vedevamo (perché non eravamo ancora a questo mondo, e in effetti anche la Terra non era a questo mondo, e nemmeno il Sole probabilmente) durante la sua vita ha prodotto degli elementi e poi a un certo punto li ha passati alla sorellina più piccola, quella ancora viva che osserviamo oggi. Che prove abbiamo che sia successo questo? Una è indiretta: siccome è impossibile fare la Sacher soltanto con farina e acqua, la sorella maggiore deve aver portato tutto il resto.

La seconda invece è diretta, anche se non l'abbiamo sempre ma solo in alcuni casi: nel 20% secondo le stime più vecchie, ma questa percentuale sale continuamente, e qualcuno dice oggi addirittura 70%. La prova diretta è che osservando attentamente troviamo quel che resta della sorella maggiore (una nana bianca) nei pressi della nostra stella ricca di carbonio. Che è come dire che trovo il vostro complice dentro la stanza che lecca il cucchiaio con cui avete preparato la glassa.

Tra le varie questioni ancora aperte, una riguarda il processo di trasferimento di materia dalla stella più grande (che oggi è una nana bianca quasi invisibile) e la stella più piccola (quella che oggi osserviamo).

Di tale problema mi sto occupando in questi giorni, e in futuro cercherò di raccontare di che si tratta.

Per oggi basta.