El uranio de los meteoritos es evidencia de la fusión de dos estrellas de neutrones cerca a nuestro sistema solar

Un modelo computadorizado de la fusión de dos estrellas de neutrones con poderoso campo magnético
Daniel Price (U/Exeter) and Stephan Rosswog (Int. U/Bremen)

Antes de que nuestro sistema solar apareciera, ocurrió una gran catástrofe espacial a la distancia de 1.000 años luz — la fusión de dos estrellas de neutrones. Como dicen los autores de un artículo publicado en la revista Nature, la presencia de los isótopos de uranio en meteoritos se debe a este acontecimiento. Esos elementos no podían haberse formado sin el proceso de captura de neutrones rápidos, o proceso R, que normalmente acompaña la fusión de los estrellas de neutrones.

El Big Bang solo generó los núcleos de hidrógeno y helio. Pero el litio, el berilio y el boro aparecieron cuando los átomos del medio interestelar chocaron contra las partículas de alta energía. Elementos más pesados surgieron dentro de las estrellas o durante las explosiones de supernovas. Pero cuando los científicos analizaron las explosiones de las últimas, descubrieron que su productividad no es suficiente para producir tantos átomos de los elementos pesados. 

El proceso R 

A finales de la década de 1980 los científicos sugirieron que los elementos pesados, como rubidio, yodo, oro y unos otros, podrían haberse formado gracias a la fusión de las estrellas de neutrones. El proceso R solo ocurre en ese caso. 

Los isótopos de elementos pesados solo pueden ser estables si hay bastante neutrones en ellos. Cuando los núcleos se forman en las estrellas, se desintegran rápidamente porque no tienen bastante neutrones. Pero la fusión de estrellas de neutrones pueden iniciar un proceso mucho más rápido, durante el cual los núcleos pesados reciben bastante neutrones y se convierten en los isótopos estables. Según las teorías más modernas, oro, platino, yodo, xenón, uranio y otros elementos pesados aparecieron de esta manera. 

Los científicos Imre Bartos, de la universidad de Florida, y Szabolcs Marka, de la universidad de Columbia, estudiaban los isótopos de los elementos pesados del primitivo sistema solar para hallar huellas del proceso R, que estuviera conectado con la fusión de las estrellas de neutrones en nuestra parte de galaxia. Su prueba estuvo basada en los datos que recibieron durante el análisis de las inclusiones minerales en unos meteoritos.

Esas inclusiones del tamaño pequeño (no más de un centímetro) se encuentran en unos meteoritos rocosos, o condritas. Se cree que son una materia más antigua del sistema solar. Los científicos piensan que uno de esos granos, encontrado en el meteorito que se cayo en el noroeste de África, tiene más que 4.5 billones años.  


La imagen que ilustra un proceso de la fusión de dos estrellas de neutrones
Imre Bartos & Szabolcs Marka / Nature

Bartos y Marka usaron modelos matemáticos y reprodujeron unos escenarios diferentes de aparición del nuestro sistema solar. Resultó que no hay bastantes explosiones de supernovas para producir tantos elementos pesados, aunque ocurren con frecuencia. La fusión de las estrellas de neutrones, al mismo tiempo, es un acontecimiento muy infrecuente para que los elementos alcancen el sistema solar. 

En ese contexto los científicos concluyeron que una sola fusión de estrellas de neutrones, que se ocurrió a la distancia de 1.000 años luz, podría haber producido los elementos pesados para nuestro sistema solar. Creen que sucedió hace 80 billones años antes del Big Bang y que es la única razón que explica la presencia de los elementos pesados en los meteoritos. 

 

Yana Berman
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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