El análisis del contenido de meteoritos ha sido crucial para avanzar en nuestro conocimiento del origen y la evolución de nuestro sistema solar. Algunos meteoritos también contienen granos de polvo de estrellas. Estos granos son anteriores a la formación de nuestro sistema solar y ahora brindan información importante sobre cómo los elementosen el universo formado.
Trabajando en colaboración con un equipo internacional, los físicos nucleares del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. DOE han realizado un descubrimiento clave relacionado con el análisis de los "granos presolares" que se encuentran en algunos meteoritos. Este descubrimiento ha arrojado luz sobre elnaturaleza de las explosiones estelares y el origen de los elementos químicos. También ha proporcionado un nuevo método para la investigación astronómica.
"Los diminutos granos presolares, de aproximadamente un micrón de tamaño, son el residuo de explosiones estelares en el pasado distante, mucho antes de que existiera nuestro sistema solar", dijo Dariusz Seweryniak, físico nuclear experimental en la división de Física de Argonne. Los restos estelares de las explosioneseventualmente se incrustó en meteoritos que chocaron contra la Tierra.
Las principales explosiones estelares son de dos tipos. Una llamada "nova" involucra un sistema estelar binario, donde una estrella principal está orbitando una estrella enana blanca, una estrella extremadamente densa que puede ser del tamaño de la Tierra pero tiene la masa dela materia de la estrella principal es continuamente arrastrada por la enana blanca debido a su intenso campo gravitacional. Este material depositado inicia una explosión termonuclear cada 1.000 a 100.000 años, y la enana blanca expulsa el equivalente a la masa de más deTreinta Tierras en el espacio interestelar. En una "supernova", una sola estrella que colapsa explota y expulsa la mayor parte de su masa.
La nova y la supernova son las fuentes de las erupciones estelares más frecuentes y violentas de nuestra galaxia y, por ello, han sido objeto de intensas investigaciones astronómicas durante décadas. Mucho se ha aprendido de ellas, por ejemplo, sobre el origende los elementos más pesados.
"Una nueva forma de estudiar estos fenómenos es analizar la composición química e isotópica de los granos presolares en los meteoritos", explicó Seweryniak. "De particular importancia para nuestra investigación es una reacción nuclear específica que se produce en las novas y supernovas: la captura de protonesen un isótopo de cloro, que solo podemos estudiar indirectamente en el laboratorio ".
Al llevar a cabo su investigación, el equipo fue pionero en un nuevo enfoque para la investigación astrofísica. Implica el uso de la matriz en haz de seguimiento de energía de rayos gamma GRETINA acoplada al analizador de masa de fragmentos en el sistema acelerador Argonne Tandem Linac ATLAS, una instalación para usuarios de física nuclear de la Oficina de Ciencias del DOE. GRETINA es un sistema de detección de vanguardia capaz de rastrear la trayectoria de los rayos gamma emitidos por reacciones nucleares. Es uno de los dos únicos sistemas de este tipo en el mundo.
Con GRETINA, el equipo completó el primer estudio detallado de espectroscopía de rayos gamma de un núcleo astronómicamente importante de un isótopo, el argón-34. A partir de los datos, calcularon la velocidad de reacción nuclear que involucra la captura de protones en un isótopo de cloro cloro-33.
"A su vez, pudimos calcular las proporciones de varios isótopos de azufre producidos en explosiones estelares, lo que permitirá a los astrofísicos determinar si un grano presolar en particular es de origen nova o supernova", dijo Seweryniak. El equipo también aplicó sudatos para obtener una comprensión más profunda de la síntesis de elementos en explosiones estelares.
El equipo planea continuar su investigación con GRETINA como parte de un esfuerzo mundial para alcanzar una comprensión integral de la nucleosíntesis de los elementos en explosiones estelares.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Argonne . Original escrito por Joseph E. Harmon. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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