Gli astronomi confermano la scoperta di PicII-503: un raro fossile cosmico che svela il destino delle prime stelle

Gli scienziati hanno recentemente confermato l'identità di PicII-503, una stella di seconda generazione straordinariamente rara che funge da vero e proprio "fossile cosmico". Questo corpo celeste offre una finestra senza precedenti sulla fine delle primissime stelle dell'universo, note come stelle di Popolazione III. Attraverso un'analisi spettroscopica meticolosa, i ricercatori hanno studiato questo oggetto situato nella galassia nana ultra-fievole Pictor II, che si trova a una distanza compresa tra 149.000 e 150.000 anni luce dalla Terra, all'interno della costellazione del Pittore.

L'individuazione di PicII-503 è stata resa possibile grazie ai dati raccolti dal progetto MAGIC (Mapping the Ancient Galaxy in CaHK). Questa iniziativa di mappatura delle galassie antiche ha sfruttato la potenza della Dark Energy Camera (DECam), uno strumento da 570 megapixel montato sul telescopio Victor M. Blanco da 4 metri. Situato presso l'Osservatorio di Cerro Tololo (CTIO) in Cile, parte del programma NSF NOIRLab, il DECam ha permesso di ottenere immagini ad alta risoluzione coprendo un campo visivo di ben 3 gradi quadrati, facilitando la scoperta di oggetti così deboli.

PicII-503 rappresenta il primo esempio confermato di stella di Popolazione II individuata in una galassia nana così tenue, conservando tracce chimiche dirette dei primi astri. Queste stelle di seconda generazione si sono formate dai detriti espulsi dalle esplosioni delle stelle di Popolazione III, composte quasi esclusivamente da idrogeno ed elio. PicII-503 mostra una metallicità eccezionalmente bassa: il suo contenuto di ferro è stimato in circa 1/40.000 di quello solare, rendendola la stella più povera di ferro mai scoperta al di fuori della Via Lattea. Inoltre, i livelli di calcio sono appena 1/160.000 rispetto al Sole, un dato che contrasta nettamente con l'elevata concentrazione di carbonio, il cui rapporto rispetto al ferro supera quello solare di oltre 1.500 volte.

La ricerca è stata guidata dal dottor Anirudh Chiti, Brinson Fellow presso l'Università di Stanford ed esperto in archeologia galattica. Insieme al suo team, Chiti ha incrociato i dati del progetto MAGIC con le osservazioni effettuate dal Very Large Telescope (VLT) e dai telescopi Magellan per determinare con precisione le scarse quantità di ferro e calcio presenti in PicII-503. Il ritrovamento di questo reperto stellare in una galassia nana ultra-fievole supporta l'ipotesi che tali strutture minori possano fungere da custodi cruciali per i resti delle fasi più primordiali dell'evoluzione stellare.

I risultati ottenuti avvalorano la teoria secondo cui le prime stelle dell'universo potrebbero essere esplose come supernovae a energia relativamente bassa. In questo scenario, gli elementi più pesanti come il ferro sarebbero ricaduti verso l'oggetto in contrazione, mentre gli elementi più leggeri come il carbonio sarebbero stati dispersi nello spazio circostante. Questo meccanismo spiega perché la generazione successiva, la Popolazione II, risulti arricchita di carbonio ma carente di ferro. Tale firma chimica è simile a quella osservata nelle stelle CEMP (Carbon-Enhanced Metal-Poor) nell'alone della Via Lattea.

La scoperta di PicII-503 all'interno della sua galassia d'origine permette agli astronomi di testare concretamente le teorie sull'origine delle stelle CEMP. Lo studio dettagliato, che descrive questa pietra miliare dell'astronomia, è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Astronomy il 16 marzo 2026. Analizzare PicII-503 come una capsula del tempo che preserva le impronte chimiche dell'infanzia dell'universo è fondamentale per ricostruire l'evoluzione chimica che ha caratterizzato le prime fasi del cosmo.