Los astr\u00f3nomos llevan d\u00e9cadas intentando determinar el origen c\u00f3smico de los elementos m\u00e1s pesados, como el oro. Ahora, una nueva investigaci\u00f3n basada en una se\u00f1al descubierta en los datos de archivo de una misi\u00f3n espacial podr\u00eda apuntar a una posible pista: los magnetares, o estrellas de neutrones altamente magnetizadas.<\/p>\n
Los cient\u00edficos creen que los elementos m\u00e1s ligeros, como el hidr\u00f3geno y el helio, e incluso una peque\u00f1a cantidad de litio, probablemente existieron al principio, despu\u00e9s de que el Big Bang creara el universo hace 13.800 millones de a\u00f1os.<\/p>\n
Despu\u00e9s, las estrellas en explosi\u00f3n liberaron elementos m\u00e1s pesados, como el hierro, que se incorporaron a las estrellas reci\u00e9n nacidas y a los planetas. Pero la distribuci\u00f3n del oro, que es m\u00e1s pesado que el hierro, por todo el universo ha planteado un misterio a los astrof\u00edsicos.<\/p>\n
\u201cEs una pregunta bastante fundamental en t\u00e9rminos del origen de la materia compleja en el universo\u201d, dijo Anirudh Patel, autor principal del estudio publicado el martes en The Astrophysical Journal Letters y estudiante de doctorado de F\u00edsica en la Universidad de Columbia en Nueva York, en un comunicado. \u201cEs un rompecabezas divertido que en realidad no se ha resuelto\u201d.<\/p>\n
Anteriormente, la producci\u00f3n c\u00f3smica de oro solo se hab\u00eda relacionado con colisiones de estrellas de neutrones.<\/p>\n
Los astr\u00f3nomos observaron una colisi\u00f3n entre dos estrellas de neutrones en 2017. El choque catacl\u00edsmico liber\u00f3 ondas en el espacio-tiempo, conocidas como ondas gravitacionales, as\u00ed como la luz de un estallido de rayos gamma. La colisi\u00f3n, conocida como kilonova, tambi\u00e9n cre\u00f3 elementos pesados como oro, platino y plomo. Las kilonovas han sido comparadas con \u201cf\u00e1bricas\u201d de oro en el espacio.<\/p>\n
Se cree que la mayor\u00eda de las fusiones de estrellas de neutrones solo se produjeron en los \u00faltimos miles de millones de a\u00f1os, afirm\u00f3 el coautor del estudio Eric Burns, profesor adjunto y astrof\u00edsico de la Universidad Estatal de Louisiana en Baton Rouge.<\/p>\n
Sin embargo, datos de hace 20 a\u00f1os, hasta ahora indescifrables, procedentes de telescopios de la NASA y la Agencia Espacial Europea, sugieren que las llamaradas de magnetares que se formaron mucho antes \u2014durante la infancia del universo\u2014 pueden haber proporcionado otra v\u00eda para la creaci\u00f3n de oro, se\u00f1al\u00f3 Burns.<\/p>\n
Las estrellas de neutrones son los restos de los n\u00facleos de estrellas que han explotado, y son tan densas que una cucharadita del material de la estrella pesar\u00eda 1.000 millones de toneladas en la Tierra. Los magnetares son un tipo de estrella de neutrones extremadamente brillante con un campo magn\u00e9tico incre\u00edblemente potente.<\/p>\n
Los astr\u00f3nomos todav\u00eda est\u00e1n tratando de averiguar c\u00f3mo se forman los magnetares exactamente, pero teorizan que los primeros magnetares probablemente aparecieron justo despu\u00e9s de las primeras estrellas, unos 200 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del comienzo del universo, o hace unos 13.600 millones de a\u00f1os, dijo Burns.<\/p>\n
Ocasionalmente, los magnetares desatan una bonanza de radiaci\u00f3n debido a los \u201cterremotos estelares\u201d.<\/p>\n
En la Tierra, los sismos se producen porque el n\u00facleo fundido de la Tierra provoca un movimiento en la corteza del planeta y, cuando se acumula suficiente tensi\u00f3n, se produce un movimiento vol\u00e1til, o sea, el suelo tiembla bajo los pies. Seg\u00fan Burns, los terremotos estelares son similares.<\/p>\n
\u201cLas estrellas de neutrones tienen una corteza y un n\u00facleo superfluido\u201d, explica Burns en un correo electr\u00f3nico. \u201cEl movimiento bajo la superficie acumula tensi\u00f3n en la superficie, lo que eventualmente puede causar un terremoto estelar. En los magnetares, estos terremotos estelares producen r\u00e1fagas muy cortas de rayos X. Al igual que en la Tierra, hay periodos en los que una estrella determinada es particularmente activa, produciendo cientos o miles de llamaradas en unas pocas semanas. Y del mismo modo, de vez en cuando se produce un terremoto especialmente potente\u201d.<\/p>\n
Los investigadores encontraron pruebas que sugieren que un magn\u00e9tar libera material durante una llamarada gigante, pero no ten\u00edan una explicaci\u00f3n f\u00edsica para la eyecci\u00f3n de la masa de la estrella, dijo Patel.<\/p>\n
Es probable que las llamaradas calienten y expulsen el material de la corteza a gran velocidad, de acuerdo con investigaciones recientes de varios coautores del nuevo estudio, entre ellos Brian Metzger, asesor de Patel, profesor de F\u00edsica de la Universidad de Columbia y cient\u00edfico investigador principal del Instituto Flatiron de Nueva York.<\/p>\n
\u201cLa hip\u00f3tesis era que las condiciones f\u00edsicas de esta eyecci\u00f3n de masa explosiva eran prometedoras para la producci\u00f3n de elementos pesados\u201d, dijo Patel.<\/p>\n
El equipo de investigadores ten\u00eda curiosidad por ver si pod\u00eda existir una conexi\u00f3n entre la radiaci\u00f3n de las llamaradas de magnetares y la formaci\u00f3n de elementos pesados. Los cient\u00edficos buscaron pruebas en longitudes de onda de luz visible y ultravioleta. Pero Burns se pregunt\u00f3 si la llamarada podr\u00eda crear tambi\u00e9n un rastro de rayos gamma.<\/p>\n
Para ello, analiz\u00f3 los datos de rayos gamma de la \u00faltima llamarada de magn\u00e9tar gigante observada, que apareci\u00f3 en diciembre de 2004 y fue captada por la misi\u00f3n INTEGRAL (por las siglas en ingl\u00e9s de Laboratorio Internacional de Astrof\u00edsica de Rayos Gamma), ya retirada. Los astr\u00f3nomos hab\u00edan encontrado y caracterizado la se\u00f1al, pero entonces no sab\u00edan c\u00f3mo interpretarla, explic\u00f3 Burns.<\/p>\n
La predicci\u00f3n del modelo propuesto por la investigaci\u00f3n anterior de Metzger coincid\u00eda estrechamente con la se\u00f1al de los datos de 2004. El rayo gamma se asemejaba a lo que el equipo propuso que ser\u00eda la creaci\u00f3n y distribuci\u00f3n de elementos pesados en una llamarada de magn\u00e9tar gigante.<\/p>\n
Los datos obtenidos por el RHESSI (Programa de Im\u00e1genes Espectrosc\u00f3picas Solares de Alta Energ\u00eda Reuven Ramaty) y el sat\u00e9lite Wind, ya retirados de la NASA, tambi\u00e9n corroboraron los hallazgos del equipo. El descubrimiento fue posible gracias a una investigaci\u00f3n a largo plazo financiada con fondos federales, dijo Burns.<\/p>\n
\u201cCuando inicialmente construimos nuestro modelo y realizamos nuestras predicciones all\u00e1 por diciembre de 2024, ninguno de nosotros sab\u00eda que la se\u00f1al ya estaba en los datos. Y ninguno de nosotros pod\u00eda imaginar que nuestros modelos te\u00f3ricos se ajustar\u00edan tan bien a los datos. Fueron unas vacaciones muy emocionantes para todos nosotros\u201d, afirma Patel. \u201cEs muy interesante pensar en c\u00f3mo algunas de las cosas de mi tel\u00e9fono o mi port\u00e1til se forjaron en esta explosi\u00f3n extrema (a lo largo) de la historia de nuestra galaxia\u201d.<\/p>\n
La Dra. Eleonora Troja, profesora asociada de la Universidad de Roma que dirigi\u00f3 el descubrimiento de los rayos X emitidos por la colisi\u00f3n de estrellas de neutrones en 2017, dijo que la evidencia de la creaci\u00f3n de elementos pesados del evento magn\u00e9tar \u201cno es en absoluto comparable a la evidencia recogida en 2017\u201d. Troja no particip\u00f3 en el nuevo estudio.<\/p>\n
\u201cLa producci\u00f3n de oro a partir de este magn\u00e9tar es una posible explicaci\u00f3n para su brillo de rayos gamma, una entre muchas otras, como el documento discute honestamente al final\u201d, dijo Troja.<\/p>\n
Troja a\u00f1adi\u00f3 que los magnetares son \u201cobjetos muy desordenados\u201d. Dado que la producci\u00f3n de oro puede ser un proceso complicado que requiere condiciones espec\u00edficas, es posible que los magnetares a\u00f1adan a la mezcla demasiados ingredientes equivocados, como un exceso de electrones, lo que dar\u00eda lugar a metales ligeros como el circonio o la plata, en lugar de oro o uranio.<\/p>\n
\u201cPor tanto, yo no dir\u00eda que se ha descubierto una nueva fuente de oro\u201d, afirma Troja. \u201cM\u00e1s bien, lo que se ha propuesto es una v\u00eda alternativa para su producci\u00f3n\u201d.<\/p>\n
Los investigadores creen que las llamaradas de gigantes magnetares podr\u00edan ser responsables de hasta el 10 % de los elementos m\u00e1s pesados que el hierro en la V\u00eda L\u00e1ctea, pero una futura misi\u00f3n podr\u00eda proporcionar una estimaci\u00f3n m\u00e1s precisa, dijo Patel.<\/p>\n
La misi\u00f3n Compton Spectrometer and Imager (COSI) de la NASA, cuyo lanzamiento est\u00e1 previsto para 2027, podr\u00eda realizar un seguimiento de las conclusiones del estudio. El telescopio de rayos gamma de campo amplio est\u00e1 dise\u00f1ado para observar llamaradas de magnetares gigantes e identificar los elementos que se crean en ellas. Seg\u00fan Patel, el telescopio podr\u00eda ayudar a los astr\u00f3nomos a buscar otras posibles fuentes de elementos pesados en el universo.<\/p>\n
The-CNN-Wire
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