[ingegnerismo]

Valori delle abbondanze cosmiche

Lo studio delle abbondanze è una tappa essenziale nello studio della nascita ed evoluzione nell’universo, perché l’analisi delle singole differenze fra gli elementi spiega l’evoluzione della materia per stelle e galassie. Misurando le proporzioni in cui atomi e molecole sono presenti nell’universo, si è potuto indagare sulla struttura dell’universo, sulle modalità in cui il materiale diffuso nel mezzo interstellare si è combinato. Il prevalere di certi elementi rispetto ad altri, la successione temporale in cui si sono prodotti, ha portato un basilare contributo alla teoria della formazione stellare.

Le proporzioni di abbondanze sono espresse confrontando l’elemento in esame con il numero di atomi di un altro elemento preso a riferimento, generalmente l’idrogeno, oppure considerando il peso di ciascun atomo, oppure ancora infine il loro volume e via dicendo.

I metodi più comuni sono comunque due:

1. la misura in percentuale assumendo come elemento di riferimento l’idrogeno in quanto elemento più abbondante;
2. la misura in percentuali di milioni di atomi di silicio.

La misura dell’abbondanza per le meteoriti avviene con tecniche di laboratorio per lo studio della composizione chimica di un campione, mentre per i corpi celesti si usano naturalmente tecniche spettrali derivando l’abbondanza cosmica dei singoli elementi dalla larghezza ed intensità delle righe spettrali caratteristiche di ciascun elemento.

Con l’analisi spettroscopica si costruiscono le tabelle dell’abbondanza (abbondanza standard); queste tabelle hanno mostrato nel tempo sempre il medesimo andamento: una forte presenza d’idrogeno ed elio (che rappresentano circa il 98% degli atomi), con una curva decrescente sino agli elementi del calcio e del titanio, che risale poi culminando con il ferro.

È stato tramite queste tabelle che si è potuto rilevare come le abbondanze cosmiche siano caratterizzate da una marcata predominanza dell’idrogeno e dell’elio che da soli costituiscono circa il 90% degli atomi.

Si è trovata una sostanziale equivalenza fra fra abbondanze standard e abbondanze osservate, con l’eccezione di stelle vecchie che, rispetto ad altre stelle come il Sole, si sono mostrate più povere di elementi pesanti.