L’Universo è probabilmente nato da quello che i cosmologi chiamano il Big Bang. Tredici, quattordici miliardi di anni fa la sua parte oggi osservabile scientificamente stava in un volume più piccolo della capocchia di uno spillo. La densità della materia e dell’energia era incredibilmente alta e, di conseguenza, la temperatura era altrettanto incredibilmente intensa. La materia era diversa da quella che conosciamo: non esistevano gli elementi chimici pesanti come il carbonio e su su fino al ferro, fino ad arrivare ai materiali ancora più pesanti e radioattivi. La temperatura era troppo alta perché potessero formarsi degli atomi e l’Universo era una specie di zuppa di materia ed energia.
Durante il primo secondo, a causa della rapidissima espansione dell’Universo, la temperatura scese a cento miliardi di gradi e neutroni, protoni ed elettroni si agitarono a velocità talmente elevate da non riuscire a formare nuclei atomici. Passati cento secondi, la temperatura scese a un miliardo di gradi circa: neutroni e protoni rallentarono formando nuclei di deuterio, un tipo di idrogeno con un neutrone in più. Occasionalmente questi nuclei collidevano formando nuclei di elio e ancor più raramente il deuterio poteva formare nuclei di litio. Nel giro di pochi minuti tutta la materia nell’Universo, che nel corso del processo di espansione si stava raffreddando, arrivò a comprendere esclusivamente deuterio, elio e litio. Il 95% degli atomi era di deuterio, il 5% di elio ed esistevano solo sporadiche tracce di litio.
Mentre l’Universo continuava a espandersi, gli atomi formarono nuvole di gas gigantesche che per milioni di anni costituirono l’unica materia esistente. Dopo circa 200 milioni di anni, attraendo gli atomi delle nuvole, la forza di gravità diede luogo alla vita delle stelle, che sostanzialmente erano originate dalle variazioni di densità delle nuvole. All’inizio le stelle erano solo gigantesche palle di gas, ma lentamente l’attrazione gravitazionale compresse queste protostelle creando al loro centro una pressione elevatissima che causò a sua volta un aumento impressionante della temperatura. Gli atomi intensificarono il loro stato di agitazione fino a determinare negli urti un processo di fusione che cominciò a trasformare una parte della massa in energia. Questo è un processo noto della fisica atomica che prende il nome di fusione calda: quando si crea un equilibrio fra il flusso di energia dal centro della stella e la pressione esercitata dalla forza di gravità, la stella può cominciare il suo ciclo di vita in cui la fusione al centro produce un enorme flusso di energia verso l’esterno e verso il vuoto che la circonda. Quando la popolazione di atomi leggeri termina il processo di fusione, coinvolge i prodotti in un ulteriore processo di fusione che genera atomi più pesanti, secondo uno schema prevedibile, che finisce per generare quegli elementi chimici che troviamo nella materia come la conosciamo attorno a noi. Stelle di diversa dimensione, attraverso percorsi di fusione diversi, giunsero a uno stato critico che le costrinse a esplodere spargendo nello spazio grandi nuvole di materiali che, oltre a deuterio, elio e litio, ora comprendevano anche carbonio e su su fino al ferro e ai materiali radioattivi. Le nuvole andarono nuovamente a formare delle stelle, ma una percentuale di materiali pesanti rimase sotto forma di nuove nuvole.
Tutta la materia di cui siamo fatti proviene dal processo di fusione delle stelle: il nostro corpo esiste ed è fatto di questa polvere di stelle. Se le stelle non fossero apparse durante una fase dell’evoluzione dell’Universo non esisteremmo fisicamente, oppure saremmo fatti essenzialmente di idrogeno e finiremmo, in pochi attimi, per evaporare.
La nascita della stella per effetto della forza di gravità, la sua lunga storia in cui brilla in un luogo dell’Universo e, dopo aver percorso il suo specifico ciclo di fusione nel nucleo interno, la sua scomparsa in un’esplosione che crea una nebulosa gigantesca di polveri galattiche dove nascono nuove stelle, è un ciclo che si ripete in ogni luogo dell’Universo popolato dalle stelle. La materia, come noi la osserviamo sul nostro pianeta, compreso il nostro corpo, altro non è che il materiale creato nei nuclei delle stelle e sparato nell’Universo alla fine della loro lunghissima vita. Siamo polvere di stelle.