La plata y el oro de sus joyas pueden ser el resultado de estrellas antiguas y masivas que dividen elementos más pesados que cualquier cosa formada naturalmente en la Tierra, sugiere un nuevo estudio. La investigación ofrece la primera evidencia convincente de fisión nuclear en los núcleos de estrellas masivas.
Se cree que elementos más pesados que el hierro nacen en algunas de las explosiones más violentas del cosmos, como las cataclísmicas fusiones de estrellas de neutrones. La coalescencia de estos remanentes ultradensos, que se forjan cuando colapsan estrellas que alguna vez fueron masivas, crea núcleos atómicos superpesados llenos de neutrones en menos de un segundo. En un instante, el núcleo abarrotado parece sufrir cambios internos y formar elementos como la plata y el oro.
Ahora, un análisis de la composición química de 42 estrellas muy antiguas dispersas en el halo de la Vía Láctea revela por primera vez que la fisión nuclear (un proceso mediante el cual un átomo se divide, liberando cantidades masivas de energía) desempeña un papel en la creación de estos elementos pesados. Un equipo de investigadores descubrió un patrón consistente entre los elementos de estas estrellas y descubrió que probablemente sean productos de la fisión.
“Este proceso está creando todo lo que hay en la tabla periódica en un segundo”, dijo a Live Science el coautor del estudio Matthew Mumpower, físico teórico del Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México. “Eso es bastante increíble”.
El hallazgo sugiere que la naturaleza puede forjar elementos con masas atómicas superiores a 260 (más pesados incluso que los que se encuentran en el borde de la tabla periódica) antes de descomponerlos nuevamente. Si bien las simulaciones de la evolución estelar han sugerido que es probable que ocurra esta fisión de gran potencia, la nueva investigación marca la primera “evidencia directa” del proceso, dijo a Live Science el autor principal del estudio, Ian Roederer, físico y astrónomo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
Patrones en las estrellas
Los hallazgos, publicados el 7 de diciembre en la revista Science, señalan una correlación positiva entre los elementos encontrados en estas estrellas antiguas, la mayoría de las cuales son tan masivas como el Sol y se cree que se formaron en los primeros 5 mil millones de años después del Big Bang o hace más de 9 mil millones de años. El análisis mostró que había una mayor abundancia de elementos más ligeros, como rodio, plata y paladio (con masas atómicas de 45 a 47 en la tabla periódica) en las estrellas, así como una mayor presencia de elementos más pesados, como europio, erbio y otros con masas atómicas en los años 60.
Las 42 estrellas de la Vía Láctea que exhiben este patrón “no tienen comunicación alguna entre sí”, dijo Mumpower. “La única manera de que puedan seguir exactamente la misma tendencia es si ocurre un proceso común en cada una de estas estrellas diferentes”.
Sin fisión (que rompe el núcleo de un átomo en dos pedazos, uno más pesado que el otro), estos elementos deben producirse por separado. Si este fuera el caso, habría dado lugar a una proporción elemental significativamente diferente entre varias estrellas y no a la correlación consistente que detectó el equipo, según la coautora del estudio Nicole Vassh, científica investigadora de la Instalación Tri-University Meson en Canadá.
Entonces, la fisión “puede explicar fácilmente por qué las cantidades relativas de estos elementos serían consistentes, ya que siempre se coproducirían de la misma manera”, dijo Vassh a Live Science en un correo electrónico.
“Es importante reconocer que las especies de fisión que se predice que estarán presentes aquí nunca se han producido en la Tierra”, añadió.
Otros astrónomos han estado de acuerdo con la interpretación que hizo el equipo de estos datos elementales.
“La correlación se destaca fuertemente”, dijo a Chemical and Engineering News Darach Jafar Watson, astrofísico de la Universidad de Copenhague en Dinamarca que no participó en la nueva investigación. “No puedo pensar en una explicación alternativa y, aunque no es concluyente, parece una interpretación probable y razonable”.
Fuente: Live Science.
