Il sistema binario WR 112 produce polvere di carbonio nanometrica: i risultati di un nuovo studio

Nel febbraio 2026, la prestigiosa rivista scientifica The Astrophysical Journal ha dato spazio a una ricerca d'avanguardia che introduce una metodologia perfezionata per stimare l'apporto di polvere di carbonio generata dai sistemi stellari massicci. Lo studio, coordinato da Donglin Wu, ricercatore presso l'Università di Yale, si è concentrato specificamente sulla capacità di produzione di polvere delle stelle binarie di tipo Wolf-Rayet (WR). Questa polvere cosmica riveste un'importanza fondamentale per la cosmologia moderna, poiché agisce come un mattone essenziale per la comprensione dei complessi processi di formazione planetaria e dell'evoluzione strutturale delle galassie.

Il sistema WR 112 è stato identificato come una delle sorgenti di polvere più rilevanti all'interno della sua categoria, con una produzione annuale stimata in un volume equivalente alla massa di tre lune terrestri. Il fulcro dell'analisi ha riguardato i processi dinamici innescati dalla collisione tra i potentissimi venti stellari emanati dalla stella Wolf-Rayet e quelli della sua compagna, una stella appartenente alla classe spettrale OB. All'interno di queste turbolente zone di impatto si generano aree a temperatura ridotta che favoriscono la condensazione della polvere, la quale viene successivamente espulsa nel vasto spazio interstellare.

Per condurre questa indagine approfondita, il team di ricerca si è avvalso di un set di dati integrati provenienti dal telescopio spaziale James Webb (JWST) e dall'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Grazie alle osservazioni nel medio infrarosso, il JWST ha permesso di mappare le caratteristiche arcate di polvere a forma di spirale che si propagano da WR 112. Parallelamente, l'assenza di emissioni rilevabili da parte di ALMA ha suggerito agli scienziati che le particelle prodotte siano di dimensioni estremamente ridotte o caratterizzate da uno stato termico particolarmente elevato.

L'analisi incrociata dei dati ha rivelato che la polvere nel sistema WR 112 è composta prevalentemente da grani il cui diametro non supera il micrometro, con una frazione significativa di particelle che misurano appena pochi nanometri. Donglin Wu, che ha lavorato a stretto contatto con i professori Hector Arce e Daisuke Nagai dell'Università di Yale, ha evidenziato come il rapporto dimensionale tra la stella stessa e questi minuscoli grani di polvere raggiunga l'incredibile cifra di un quintilione a uno. Dallo studio sono emerse due popolazioni principali di grani: un gruppo dominante su scala nanometrica e una componente secondaria con dimensioni vicine allo 0,1 micrometro.

Questo risultato di natura bimodale contribuisce a risolvere una discrepanza storica emersa in precedenti misurazioni effettuate su sistemi stellari analoghi. Gli studiosi hanno avanzato l'ipotesi che i grani di dimensioni intermedie possano essere distrutti da fenomeni fisici intensi, come la distruzione per torsione radiativa. Tale scoperta offre una nuova prospettiva su come i sistemi binari massicci influenzino la distribuzione della polvere di carbonio, un materiale indispensabile per la nascita di nuovi mondi e sistemi planetari.

Il sistema WR 112 continua a rappresentare un pilastro centrale per l'analisi dei meccanismi che definiscono la composizione chimica e il destino evolutivo delle galassie. Ricerche simili, come quelle dedicate al sistema WR 140 — dove i gusci di polvere si formano con una regolarità di otto anni — confermano che il carbonio necessario per la vita è distribuito in modo capillare nell'universo. Comprendere la genesi della polvere in ambienti così estremi come i sistemi Wolf-Rayet è dunque un passo cruciale per la costruzione di modelli cosmologici sempre più accurati e dettagliati.