Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Arizona descubrió un grano de polvo forjado en la agonía de una estrella desaparecida.
El descubrimiento desafía algunas de las teorías actuales sobre cómo las estrellas moribundas siembran el universo con materias primas para la formación de planetas y, en última instancia, las moléculas precursoras de la vida.
Metido dentro de un meteorito condrítico recogido en la Antártida, la pequeña mancha representa polvo de estrellas real, muy probablemente arrojado al espacio por una estrella en explosión antes de que existiera nuestro propio sol. Aunque se cree que esos granos proporcionan importantes materias primas que contribuyen a la mezcla de la cualsol y nuestros planetas se formaron, rara vez sobreviven a la agitación que acompaña al nacimiento de un sistema solar.
"Como el polvo real de las estrellas, tales granos presolares nos dan una idea de los bloques de construcción a partir de los cuales se formó nuestro sistema solar", dijo Pierre Haenecour, autor principal del artículo, cuya publicación en línea está programada para Astronomía de la naturaleza sitio web el 29 de abril. "También nos proporcionan una instantánea directa de las condiciones en una estrella en el momento en que se formó este grano".
Apodado LAP-149, el grano de polvo representa el único conjunto conocido de granos de grafito y silicato que se pueden rastrear hasta un tipo específico de explosión estelar llamada nova. Sorprendentemente, sobrevivió al viaje a través del espacio interestelar y viajó a la región quese convertiría en nuestro sistema solar hace unos 4.500 millones de años, tal vez antes, donde se incrustó en un meteorito primitivo.
Novae son sistemas estelares binarios en los que un remanente central de una estrella, llamada enana blanca, está en camino de desaparecer del universo, mientras que su compañero es una estrella de secuencia principal de baja masa o un gigante rojo.la enana blanca comienza a extraer material de su compañero hinchado. Una vez que acumula suficiente material estelar nuevo, la enana blanca se vuelve a encender en explosiones periódicas lo suficientemente violentas como para forjar nuevos elementos químicos del combustible estelar y arrojarlos al espacio, donde pueden viajara nuevos sistemas estelares e incorporarse a sus materias primas.
Desde poco después del Big Bang, cuando el universo consistía solo de hidrógeno, helio y trazas de litio, las explosiones estelares han contribuido al enriquecimiento químico del cosmos, dando como resultado la gran cantidad de elementos que vemos hoy.
Aprovechando las sofisticadas instalaciones de microscopía de iones y electrones en el Laboratorio Lunar y Planetario de la UA, un equipo de investigación dirigido por Haenecour analizó el grano de polvo del tamaño de un microbio hasta el nivel atómico. El pequeño mensajero del espacio exterior resultó ser verdaderamente extraño- altamente enriquecido en un isótopo de carbono llamado 13C.
"Las composiciones isotópicas de carbono en cualquier cosa que hayamos muestreado que provengan de cualquier planeta o cuerpo en nuestro sistema solar varían típicamente por un factor del orden de 50", dijo Haenecour, quien se unirá al Laboratorio Lunar y Planetario como asistenteprofesor en el otoño: "El 13C que encontramos en LAP-149 se enriquece más de 50,000 veces. Estos resultados proporcionan más evidencia de laboratorio de que los granos ricos en carbono y oxígeno de las novas contribuyeron a los componentes básicos de nuestro sistema solar".
Aunque sus estrellas madre ya no existen, las composiciones isotópicas y químicas y la microestructura de los granos de polvo de estrellas individuales identificados en meteoritos proporcionan restricciones únicas para la formación de polvo y las condiciones termodinámicas en los flujos estelares, escribieron los autores.
El análisis detallado reveló secretos aún más inesperados: a diferencia de los granos de polvo similares que se cree que se forjaron en estrellas moribundas, LAP-149 es el primer grano conocido que consiste en grafito que contiene una inclusión de silicato rico en oxígeno.
"Nuestro hallazgo nos proporciona una visión de un proceso que nunca podríamos presenciar en la Tierra", agregó Haenecour. "Nos cuenta cómo se forman los granos de polvo y cómo se mueven adentro mientras son expulsados por la nova. Ahora sabemos que es carbonosoy los granos de polvo de silicato pueden formarse en la misma nova eyecta, y se transportan a través de grupos químicamente distintos de polvo dentro de la eyección, algo que fue predicho por modelos de novas pero nunca encontrado en una muestra ".
Desafortunadamente, LAP-149 no contiene suficientes átomos para determinar su edad exacta, por lo que los investigadores esperan encontrar especímenes similares y más grandes en el futuro.
"Si pudiéramos salir con estos objetos algún día, podríamos tener una mejor idea de cómo se veía nuestra galaxia en nuestra región y qué desencadenó la formación del sistema solar", dijo Tom Zega, director científico de Kuiper Materials Imaging de la UA yCentro de caracterización y profesor asociado en el Laboratorio Lunar y Planetario y en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UA. "Quizás debemos nuestra existencia a una explosión de supernova cercana, que comprime nubes de gas y polvo con su onda de choque, enciende estrellas y crea viveros estelares, similaresa lo que vemos en la famosa imagen de 'Pilares de la Creación' de Hubble ".
El meteorito que contiene la mota de polvo de estrellas es uno de los meteoritos más prístinos de la colección del Laboratorio Lunar y Planetario. Clasificado como una condrita carbonosa, se cree que es análogo al material en Bennu, el asteroide objetivo de la UA-ledMisión OSIRIS-REx. Al tomar una muestra de Bennu y traerla de vuelta a la Tierra, el equipo de la misión OSIRIS-REx espera proporcionar a los científicos material que haya visto poca o ninguna alteración desde la formación de nuestro sistema solar.
Hasta entonces, los investigadores dependen de hallazgos raros como LAP-149, que sobrevivió al estallido de una estrella en explosión, atrapada en una nube de gas y polvo que colapsó que se convertiría en nuestro sistema solar y se convirtió en un asteroide antes de caer a la tierra.
"Es notable cuando piensas en todas las formas en el camino que deberían haber matado este grano", dijo Zega.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arizona . Original escrito por Daniel Stolte. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :