Home › Articoli › Polvere di stelle
Siamo davvero fatti di polvere di stelle?
Il carbonio, l'ossigeno e il ferro del nostro corpo sono nati nelle stelle. Quanto c'è di vero, e cosa non torna nella frase famosa.
In breve
- Sì, in senso letterale: il carbonio, l'ossigeno, l'azoto, il calcio e il ferro del tuo corpo sono stati prodotti all'interno di stelle.
- L'idrogeno, invece, è più antico: si è formato poco dopo il Big Bang, prima che esistessero stelle.
- Circa il 90% della massa del corpo umano è fatta di elementi nati nelle stelle.
- Gli elementi più pesanti, come l'oro, nascono in eventi rari e violenti, come le collisioni tra stelle di neutroni.
All'inizio c'era quasi solo idrogeno
Nei primi minuti dopo il Big Bang, circa 13,8 miliardi di anni fa, l'universo era abbastanza caldo e denso da fondere i nuclei più semplici. Si formarono idrogeno, elio e una traccia di litio. Poi l'universo si raffreddò troppo per andare oltre.
Non c'era carbonio, né ossigeno, né ferro. Niente di ciò che serve per costruire un pianeta roccioso o un essere vivente.
Le stelle come fornaci
Gli elementi più pesanti sono nati dopo, nel cuore delle stelle. Una stella è una gigantesca centrale a fusione nucleare: nel suo nucleo l'idrogeno si fonde in elio, liberando l'energia che la fa brillare. Quando l'idrogeno finisce, le stelle abbastanza grandi cominciano a fondere l'elio in carbonio e ossigeno, poi elementi via via più pesanti, fino al ferro.
Il quadro fu descritto nel 1957 in un celebre articolo di Margaret e Geoffrey Burbidge, William Fowler e Fred Hoyle, noto con le loro iniziali: B²FH. Fowler ricevette per questi studi il premio Nobel nel 1983.
Esplosioni e collisioni
Questi elementi, però, sono chiusi dentro la stella. Per diventare pianeti e persone devono uscire. Succede in due modi principali: le stelle simili al Sole, alla fine della vita, si gonfiano e disperdono i loro strati esterni nello spazio; quelle molto più grandi esplodono come supernove, scagliando il loro contenuto nella galassia.
Per gli elementi più pesanti del ferro serve qualcosa di più. Nel 2017 i rivelatori di onde gravitazionali registrarono la fusione di due stelle di neutroni, e i telescopi ne osservarono la luce: nella nube prodotta c'erano le tracce di elementi pesanti come l'oro e il platino. Probabilmente una parte dell'oro di un anello è nata così.
Da quella materia dispersa, mescolata nelle nubi di gas, si formano nuove stelle e nuovi pianeti. Il nostro Sistema Solare è nato così, circa 4,6 miliardi di anni fa, da materiale arricchito da generazioni di stelle precedenti.
Quanto di noi è polvere di stelle
Per massa, il corpo umano è fatto soprattutto di ossigeno (circa 65%), carbonio (circa 18%), idrogeno (circa 10%) e azoto (circa 3%), più calcio, fosforo e altri elementi in quantità minori. Tutti, tranne l'idrogeno, sono stati prodotti dalle stelle: circa il 90% della nostra massa.
Se invece si contano gli atomi uno per uno, il quadro cambia: l'idrogeno, leggerissimo ma numerosissimo, è circa due atomi su tre. Quegli atomi non vengono dalle stelle, ma direttamente dai primi minuti dell'universo. Siamo quindi fatti di polvere di stelle e di qualcosa di ancora più antico.
L'immagine fu resa celebre negli anni Ottanta dall'astronomo Carl Sagan, che nella serie Cosmos ricordava che siamo fatti di «materia stellare».
Dove si ferma la scienza
Questa parte della storia è tra le più solide dell'astrofisica. La scienza però descrive da dove vengono gli atomi, non come atomi qualsiasi, gli stessi che formano rocce e gas, si siano organizzati in qualcosa che respira, cresce e si chiede da dove viene. Per questo si veda Come è nata la vita sulla Terra?
Da qui in avanti non parliamo più di ciò che la scienza ha stabilito, ma di un'ipotesi: quella proposta nel libro Lux Lucis. Va letta come tale.
Figli della luce
Il sottotitolo del libro, Figli della Luce, nasce proprio da qui. Le stelle non ci hanno dato solo la materia: ci hanno dato anche la luce. Il capitolo 5, «Il messaggero cosmico», ricorda che la luce che vediamo di notte ha viaggiato per anni, secoli, a volte milioni di anni prima di raggiungerci.
L'ipotesi di Lux Lucis è che quella luce non porti solo energia, ma anche informazione, e che la vita sia la materia stellare che, nelle condizioni giuste, impara ad ascoltarla. Le stelle sarebbero quindi due volte all'origine della vita: come fornaci che producono gli atomi, e come sorgenti di una luce che li organizza.
In questa visione «polvere di stelle» non è una bella metafora, ma metà della storia. L'altra metà è la luce.
Cosa resta aperto
Che siamo fatti in gran parte di elementi nati nelle stelle è un fatto. Che la luce delle stelle porti uno schema capace di organizzare la materia è un'ipotesi, e il libro non pretende di averla dimostrata.
Ma anche restando ai soli fatti, c'è qualcosa che merita di essere guardato con meraviglia: il calcio delle tue ossa e il ferro del tuo sangue sono stati, un tempo, nel cuore di una stella.
Approfondisci nel libro
Questo tema è sviluppato nel capitolo 5 di Lux Lucis – Figli della Luce.
Leggi anche
-
Fotosintesi: la pianta «legge» la luce?
Per una pianta la luce non è solo energia: è informazione su dove crescere, chi c'è intorno e che stagione è.
-
Come è nata la vita sulla Terra? Cosa sappiamo e cosa ancora no
Dall'esperimento di Miller al mondo a RNA: le ipotesi della scienza, i loro limiti, e un modo diverso di porre la domanda.
-
Il paradosso di Fermi spiegato semplice: dove sono tutti?
Miliardi di stelle e pianeti, nessun segnale. La domanda di Enrico Fermi, le risposte proposte e l'idea di una galassia viva ma quasi muta.