Los pocos elementos más ligeros en la tabla periódica se formaron minutos después del Big Bang. Los elementos químicos más pesados son creados por estrellas, ya sea por fusión nuclear en sus interiores o por explosiones catastróficas. Sin embargo, los científicos han estado en desacuerdo durante casi 60 años sobre cómo los más pesadosSe fabrican elementos, como el oro y el plomo. Nuevas observaciones de una pequeña galaxia descubierta el año pasado muestran que estos elementos pesados probablemente quedan de colisiones raras entre dos estrellas de neutrones. El trabajo es publicado por Naturaleza .
La nueva galaxia, llamada Reticulum II debido a su ubicación en la constelación del sur, Reticulum, comúnmente conocida como The Net, es una de las más pequeñas y cercanas a nosotros. Su proximidad lo convirtió en un objetivo tentador para un equipo de astrónomos, incluido Carnegie.Josh Simon, que ha estado estudiando el contenido químico de las galaxias cercanas.
"Reticulum II tiene más estrellas lo suficientemente brillantes para estudios químicos que cualquier otra galaxia enana ultra débil encontrada hasta ahora", explicó Simon.
Tales galaxias ultra débiles son reliquias de la época en que nacieron las primeras estrellas del universo. Orbitan nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, y su simplicidad química puede ayudar a los astrónomos a comprender la historia de los procesos estelares que se remontan al universo antiguo, incluida la formación de elementos..
Muchos elementos están formados por fusión nuclear, en la cual dos núcleos atómicos se fusionan y liberan energía, creando un átomo diferente y más pesado. Pero los elementos más pesados que el zinc se forman mediante un proceso llamado captura de neutrones, durante el cual un elemento existente adquiere neutrones adicionalesuno a la vez que luego se "descompone" en protones, cambiando la composición del átomo en un nuevo elemento.
Los neutrones se pueden capturar lentamente, durante largos períodos de tiempo dentro de la estrella, o en cuestión de segundos, cuando un evento catastrófico hace que una explosión de neutrones bombardee un área. Cada método crea diferentes tipos de elementos.
Sorprendentemente, el equipo descubrió que siete de las nueve estrellas más brillantes de Reticulum II contenían muchos más elementos producidos por capturas rápidas de neutrones que los que se han detectado en cualquier otra galaxia enana.
"Estas estrellas tienen hasta mil veces más elementos de captura de neutrones que cualquier otra estrella observada en galaxias similares", dijo el autor principal Alexander Ji del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Anteriormente, los astrónomos se habían dividido sobre si dichos elementos están hechos principalmente por explosiones de supernovas o en ubicaciones cósmicas más exóticas, como la fusión de estrellas de neutrones. Sin embargo, encontrar tantos elementos más pesados en una galaxia enana de lo que se había visto antes enotros demuestran que la fuente de los elementos de captura de neutrones del Reticulum II debe haber sido un evento raro, mucho menos común que una supernova ordinaria. Además, la gran cantidad de estos elementos de captura de neutrones en el Reticulum II supera con creces lo que la mayoría de las supernovas pueden producir.
"La producción de elementos de captura rápida de neutrones en una fusión de estrellas de neutrones explica estas observaciones maravillosamente", dijo la coautora Anna Frebel, también del MIT.
Las estrellas antiguas en la Vía Láctea muestran un patrón de elementos de captura de neutrones similar al encontrado en Reticulum II. Esto indica que el proceso de fabricación de elementos de captura de neutrones en galaxias más grandes es probablemente el mismo que en galaxias enanas, lo que sugiere que inclusoLos elementos pesados en la Tierra se originaron en fusiones de estrellas de neutrones.
El equipo espera que las observaciones de más estrellas en Reticulum II puedan arrojar más luz sobre el origen de los elementos pesados y el historial de formación de este sistema único.
"Debido a que esta galaxia es tan pequeña, conserva la evidencia de eventos raros antiguos increíblemente limpia", dijo Simon. "Tenemos suerte de haber encontrado una galaxia tan importante tan cerca de nosotros".
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Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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