Un gruppo di ricercatori internazionali ha completato per la prima volta un censimento completo dello zolfo elementare disperso tra le stelle della nostra galassia, utilizzando i dati raccolti dalla missione spaziale giapponese XRISM. Questa misurazione rappresenta un passo fondamentale nella comprensione di come gli elementi chimici essenziali per la vita si distribuiscano nell’universo. Lo zolfo, componente cruciale delle cellule del nostro corpo, nasconde ancora molti segreti sulla sua presenza e distribuzione cosmica.
Una radiografia della galassia
La tecnica utilizzata dal team di ricerca ricorda da vicino una comune radiografia medica. Proprio come un medico posiziona il paziente tra una sorgente di raggi X e un rivelatore per osservare ossa e tessuti, gli astronomi hanno selezionato una porzione del mezzo interstellare con la densità appropriata. La scelta è caduta su una regione non troppo rarefatta da far passare tutti i raggi X inalterati, ma nemmeno così densa da assorbirli completamente.
Come sorgente di raggi X, i ricercatori hanno puntato su GX 340+0, un sistema stellare binario situato nella costellazione dello Scorpione, a oltre 35.000 anni luce di distanza. Attraverso lo strumento Resolve di XRISM, sono riusciti a misurare l’energia dei raggi X provenienti da questo sistema stellare e a determinare la presenza di zolfo sia in forma gassosa che solida.
Il mistero dello zolfo scomparso
Gli studi precedenti condotti con la luce ultravioletta avevano già individuato zolfo gassoso nello spazio interstellare. Tuttavia, nelle regioni più dense del mezzo interstellare, come le nubi molecolari dove nascono stelle e pianeti, questa forma di zolfo sparisce rapidamente. Gli scienziati ipotizzano che l’elemento si condensi in forma solida, combinandosi con il ghiaccio o mescolandosi con altri elementi.
Come spiega Lía Corrales, professoressa di astronomia presso l’Università del Michigan e autrice principale dello studio: «Lo zolfo può facilmente trasformarsi da gas a solido e viceversa. La navicella XRISM ci fornisce la risoluzione e la sensibilità necessarie per individuarlo in entrambe le forme e scoprire dove potrebbe nascondersi».
Composti cosmici e meteoriti
L’analisi dei dati ha rivelato che lo zolfo solido potrebbe essere mescolato con il ferro, formando composti simili a quelli trovati nei meteoriti. Elisa Costantini, astronoma senior presso l’Organizzazione Olandese per la Ricerca Spaziale, sottolinea che «la chimica in ambienti come il mezzo interstellare è molto diversa da qualsiasi cosa possiamo realizzare sulla Terra». I modelli sviluppati dal suo team suggeriscono una corrispondenza tra i composti ferro-zolfo e le osservazioni di XRISM.
I ricercatori hanno proposto diversi composti che potrebbero spiegare le osservazioni: pirrotite, troilite e pirite, quest’ultima nota anche come “oro degli sciocchi”. Per confermare i risultati, il team ha utilizzato anche le misurazioni di un secondo sistema binario chiamato 4U 1630-472.
Uno sguardo attraverso la Via Lattea
Brian Williams, scienziato del progetto XRISM presso il Goddard Space Flight Center della NASA, evidenzia l’importanza di questa scoperta: le osservazioni ai raggi X rappresentano una sonda unica per studiare lo zolfo in un’ampia sezione della Via Lattea. Sebbene il Chandra X-ray Observatory della NASA avesse già studiato questo elemento, le misurazioni di XRISM sono le più dettagliate mai ottenute.
La missione XRISM, guidata dall’agenzia spaziale giapponese JAXA in collaborazione con NASA ed ESA, utilizza la spettroscopia a raggi X come metodo principale per studiare il cosmo. I risultati di questa ricerca, pubblicati il 27 giugno nelle Publications of the Astronomical Society of Japan, aprono nuove prospettive nella comprensione di come gli elementi fondamentali per la vita si distribuiscano nell’universo che ci circonda.
