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Cataclismo cercano:

FUSIÓN DE ESTRELLAS DE NEUTRONES SERÍA EL ORIGEN DEL ORO EN LA TIERRA

Analizando meteoritos primitivos astrónomos apuntan a un cataclismo cósmico cercano como la fuente del oro y los metales preciosos en la Tierra.

(8 de Mayo de 2019 - CA) "Estamos hechos de materia estelar" reza la conocida frase que popularizó Carl Sagan en su serie Cosmos de los años 1980s, aseveración que sin embargo no cesa de sorprender cuando nos damos cuenta que todos los núcleos de los átomos de los elementos que forman nuestro mundo, con la excepción del hidrógeno y parte del helio (que al menos en la Tierra son muy escasos) se formaron en algún tipo de proceso o cataclismo estelar.

Imagen: La fusión de dos estrellas de neutrones es uno de los cataclismos más potentes que pueden ocurrir en el Universo actual. Además de liberar inmensas cantidades de energía luminosa y de rayos gama, genera potentes ondas gravitacionales que pueden ser detectadas a millones de años luz de distancia. Crédito: ESO.

Es conocido que en el crisol de los corazones de las estrellas comunes, como nuestro Sol, a decenas de millones de grados de temperatura se formaron por fusión de protones los elementos más abudantes, como el helio, el carbono y el oxígeno.

En los centros de las estrellas mayores, donde se pueden alcanzar temperaturas mayores en situaciones de extremas convulsiones estelares, la fusión de los núcleos fabrica sodio, aluminio, potasio, silicio y hasta núcleos de hierro.

Si la estrella estalla como supernova, parte de estos núcleos atómicos serán aventados hacia el espacio circundante. Durante estas breves y violentísimas conflagraciones muchos de los núcleos formados son desintegrados en neutrones y protones. Otros núcleos serán enriquecidos con esos neutrones para formar núcleos de átomos aun más pesados, como cobre y níquel en el turbulento ambiente de la explosión.

En las nebulosas interestelares enriquecidas por la materia producida en las supernovas cercanas pueden llegar a formarse sistemas planetarios como el nuestro.

Según un artículo publicado recientemente en la revista Nature por los científicos americanos Imre Bartos y Szabolcs Marka, esto explica la presencia de los elementos más comunes encontrados en la Tierra y en los meteoritos antiguos, ya que las explosiones de supernovas en nuestra galaxia ocurren una vez cada 50 o 60 años.

Pero para explicar la creación de elementos más raros, como el oro o el platino, con núcleos atómicos con un mayor número de protones y neutrones, se requiere de procesos mucho más energéticos y a la vez menos frecuentes. En su artículo los autores afirman: "Un creciente cuerpo de evidencia indica que las fusiones de estrellas de neutrones binarias son el origen principal de los elementos pesados producidos exclusivamente a través de la captura rápida de neutrones (el "proceso r")".

Para su estudio analizaron meteoritos antiguos recogidos en la Tierra, buscando elementos pesados que podrían haberse formado en la fusión de estrellas de neutrones.

"Aunque los isótopos de proceso r de corta vida (con vidas medias de menos de 100 millones de años) ya no están presentes en el Sistema Solar, su abundancia en el Sistema Solar temprano se conoce porque sus productos secundarios se conservaron en condensados de alta temperatura encontrados en meteoritos".

El análisis de la abundancia de elementos formados por el proceso r de corta duración en el Sistema Solar temprano apunta a su origen en fusiones de estrellas de neutrones, e indican la ocurrencia de un solo evento de fusión que ocurrió en las cercanías. "Tal evento pudo haber ocurrido a unos mil años luz de la nebulosa pre-solar, aproximadamente 80 millones de años antes de la formación del Sistema Solar."

Video: Simulación de la fusión de dos estrellas de neutrones en un sistema binario.

Los resultados aparecen en la revista Nature del 1 de mayo de 2019.

Artículo Nature publicado en Letter 1 Mayo 2019
A nearby neutron-star merger explains the actinide abundances in the early Solar System
Imre Bartos & Szabolcs Marka
Volume 569, pages 85–88 (2019)


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