In astronomia, un elemento chimico può raccontare la storia di una galassia. L’ossigeno, per esempio, viene prodotto dalle stelle e restituito allo spazio attraverso processi che includono la loro evoluzione e le esplosioni di supernova. Se sappiamo quante stelle sono nate e quanta materia hanno trasformato, possiamo stimare quanto ossigeno dovrebbe esserci. Ma nelle piccole galassie osservate da Hubble i conti, a quanto pare, non tornano.

Il 2 novembre 2026 la NASA ha presentato i risultati del progetto GLOW, Galaxies Losing Oxygen via Winds, pubblicati su The Astrophysical Journal. Il gruppo ha studiato 37 galassie nane vicine e ha trovato una quantità di ossigeno trattenuto inferiore alle attese dei modelli. L’interpretazione proposta è che i venti prodotti dall’attività stellare e dalle supernove possano espellere questo materiale in modo più efficiente di quanto stimato finora.

Perché studiare galassie così piccole

Una galassia nana non è semplicemente una versione in miniatura della Via Lattea. Può contenere da poche migliaia a centinaia di milioni di stelle e avere una storia di formazione stellare molto diversa da quella delle grandi galassie. La sua gravità è relativamente debole, quindi trattenere gas riscaldato ed espulso da stelle massicce può essere difficile. Proprio questa vulnerabilità la rende un laboratorio naturale per capire come le galassie scambiano materia con l’ambiente circostante.

Le stelle non nascono con una quantità infinita di elementi pesanti. L’idrogeno e l’elio dominavano l’universo primordiale; elementi come ossigeno, carbonio e ferro sono stati costruiti soprattutto attraverso processi stellari. Quando una generazione di stelle restituisce parte di questi elementi al gas, contribuisce alla composizione chimica delle generazioni successive. Seguire l’ossigeno significa quindi ricostruire una parte del ciclo della materia cosmica.

Il progetto GLOW e le 37 galassie

Il programma GLOW, finanziato da NASA e National Science Foundation, ha utilizzato dati ottici d’archivio di Hubble per distinguere popolazioni stellari e ricostruire le storie di formazione delle stelle. Il gruppo ha integrato osservazioni di Spitzer e radiotelescopi come il Very Large Array e l’Australian Telescope Compact Array. Non si tratta, dunque, di una singola fotografia spettacolare: il risultato nasce dall’incrocio di osservazioni a diverse lunghezze d’onda e di modelli dell’evoluzione stellare.

Le 37 galassie sono state selezionate in un intervallo di masse nel quale le simulazioni prevedono che l’espulsione di ossigeno diventi particolarmente importante. Sono inoltre abbastanza vicine perché Hubble possa distinguere molte stelle individualmente, cosa che non è possibile per la maggior parte delle galassie nane più lontane. Questo dettaglio metodologico è fondamentale: la qualità della ricostruzione storica dipende dalla possibilità di osservare le popolazioni stellari, non soltanto la luce complessiva della galassia.

Perché proprio l’ossigeno

L’ossigeno è relativamente abbondante e può essere studiato attraverso segnali osservativi ben conosciuti. Inoltre i processi principali che lo producono nelle stelle sono compresi abbastanza bene da renderlo un tracciante utile. Se una galassia ha formato molte stelle massicce, possiamo aspettarci che abbia prodotto una certa quantità di ossigeno. Confrontando quella stima con il materiale ancora presente, i ricercatori cercano di capire quanta parte sia stata dispersa.

Qui bisogna evitare un equivoco: non stiamo parlando di ossigeno respirabile che qualcuno avrebbe trovato, o non trovato, nello spazio. Si parla di atomi di ossigeno distribuiti in stelle, gas e polvere, usati per studiare l’evoluzione chimica. Il titolo del risultato non annuncia una scomparsa misteriosa in senso letterale; indica una discrepanza fra ciò che i modelli prevedono e ciò che gli astronomi ricostruiscono.

Come una supernova può cambiare la chimica di una galassia

Una stella molto massiccia può terminare la propria vita con un’esplosione che trasferisce energia al gas circostante. In una galassia con gravità relativamente debole, il gas riscaldato può muoversi verso le regioni esterne e, in alcuni casi, superare la capacità della galassia di trattenerlo. Molte esplosioni, insieme ai venti delle stelle massicce, possono alimentare flussi di materia su scale enormi.

Il risultato GLOW suggerisce che questi processi siano particolarmente efficienti nel sottrarre ossigeno alle galassie nane. È una conclusione importante per i modelli cosmologici, perché le simulazioni devono descrivere non soltanto come il gas entra nelle galassie e forma stelle, ma anche come ne esce. Se l’espulsione viene sottostimata, la composizione chimica prevista per una galassia può divergere da quella osservata.

Dove finisce l’ossigeno mancante

È la domanda più interessante e, per ora, non ha una risposta definitiva. Parte del materiale può trovarsi negli aloni di gas che circondano le galassie, chiamati mezzo circumgalattico. Un’altra parte potrebbe essere stata spinta ancora più lontano, nel mezzo intergalattico. La NASA precisa che il nuovo studio non determina con certezza quale fra queste destinazioni raccolga la maggioranza dell’ossigeno espulso.

Il problema non è banale, perché il gas molto diffuso è difficile da osservare. Anche quando contiene elementi chimici importanti, può emettere poca luce e distribuirsi su regioni estese. Per ricostruirne la presenza servono osservazioni specifiche, spesso basate sull’assorbimento della luce proveniente da sorgenti più lontane o su altre tecniche indirette. Dire che manca ossigeno dentro una galassia non equivale a dire che ne conosciamo già l’indirizzo cosmico.

Che cosa cambia per i modelli dell’universo

Le galassie crescono attraverso una lunga storia di accrescimento di gas, formazione stellare, esplosioni e interazioni gravitazionali. Gli elementi chimici sono una specie di memoria di questi processi. Se una galassia ha prodotto ossigeno ma non lo conserva, significa che la sua storia non può essere ricostruita guardando soltanto il materiale ancora presente al suo interno. Bisogna tenere conto dello scambio con lo spazio circostante.

Le simulazioni moderne includono già forme di feedback stellare, il nome dato agli effetti con cui le stelle modificano il proprio ambiente. Ma il confronto con le osservazioni serve proprio a capire se le ricette numeriche descrivono bene la realtà. Il nuovo lavoro fornisce un vincolo osservativo su cui misurare questi modelli. Non dimostra che tutte le simulazioni siano sbagliate; indica un aspetto in cui le previsioni possono essere incomplete.

I limiti che vale la pena ricordare

Il campione comprende 37 galassie nane vicine, selezionate perché osservabili con sufficiente dettaglio. È un insieme prezioso, ma non rappresenta automaticamente tutte le galassie nane dell’universo. Le stime della quantità di ossigeno prodotta dipendono inoltre dalla ricostruzione della formazione stellare e da assunzioni astrofisiche. L’interpretazione dell’espulsione tramite venti galattici è coerente con la fisica nota, ma la distribuzione finale del materiale resta da verificare.

È anche utile distinguere l’osservazione dalla spiegazione. Il risultato osservativo riguarda il bilancio chimico ricostruito. La conclusione secondo cui supernove e venti stellari abbiano rimosso gran parte dell’ossigeno è l’interpretazione fisica sostenuta dai dati. È un’interpretazione plausibile e importante, non una ripresa diretta di singoli atomi che lasciano una galassia.

Hubble, Webb e Roman: la prossima domanda

Il gruppo intende estendere la ricerca a galassie ancora meno massicce. Kristen Wingfield McQuinn ha indicato un programma osservativo con il telescopio Nancy Grace Roman per identificare sistemi piccoli e deboli su grandi aree del cielo. Hubble e James Webb potrebbero poi studiarne in dettaglio le popolazioni stellari. Roman aiuterebbe a trovare i bersagli; gli altri osservatori a ricostruirne la storia. È una collaborazione tra strumenti con capacità diverse, non una gara fra telescopi.

A colpirmi di questa ricerca è soprattutto l’idea che per capire una galassia dobbiamo cercare anche ciò che non è più al suo interno. Le stelle lasciano tracce chimiche, ma una parte di quella storia viene trasportata lontano, nello spazio fra le galassie. L’universo non conserva i propri archivi in un solo luogo: a volte, per leggere il passato di un sistema, bisogna guardare dove la sua materia è andata a finire.

Fonti e verifica

NASA Hubble, comunicato del 2 novembre 2026: NASA’s Hubble Uncovers Case of Missing Oxygen in Nearby Dwarf Galaxies. Il comunicato rimanda allo studio pubblicato su The Astrophysical Journal. Per il contesto: missione Hubble. Il destino preciso dell’ossigeno espulso resta incerto.