Ese oro en su dedo anular es estelar, y no solo de manera complementaria.
En un hallazgo que puede derrocar nuestra comprensión de dónde provienen los elementos pesados de la Tierra, como el oro y el platino, una nueva investigación realizada por un físico de la Universidad de Guelph sugiere que la mayoría de ellos fueron arrojados desde un tipo de explosión de estrellas en gran medida ignorada en el espacioy tiempo de nuestro planeta.
Un 80 por ciento de los elementos pesados del universo probablemente se formaron en colapsar, una forma de explosión de supernova rara pero rica en elementos pesados por el colapso gravitacional de estrellas viejas y masivas, generalmente 30 veces más pesadas que nuestro sol, dijo el profesor de físicaDaniel Siegel.
Ese hallazgo anula la creencia generalizada de que estos elementos provienen principalmente de colisiones entre estrellas de neutrones o entre una estrella de neutrones y un agujero negro, dijo Siegel.
Su artículo en coautoría con colegas de la Universidad de Columbia aparece hoy en la revista Nature.
Utilizando supercomputadoras, el trío simuló la dinámica de colapsares, o estrellas viejas cuya gravedad hace que implosionen y formen agujeros negros.
Según su modelo, los colapsares masivos que giran rápidamente expulsan elementos pesados cuyas cantidades y distribución son "asombrosamente similares a lo que observamos en nuestro sistema solar", dijo Siegel. Se unió a U de G este mes y también es nombrado para el Instituto Perimeterpara Física Teórica, en Waterloo, Ont.
La mayoría de los elementos encontrados en la naturaleza se crearon en reacciones nucleares en estrellas y finalmente se expulsaron en enormes explosiones estelares.
Los elementos pesados encontrados en la Tierra y en otras partes del universo, desde explosiones de hace mucho tiempo van desde oro y platino, hasta uranio y plutonio utilizados en reactores nucleares, hasta elementos químicos más exóticos como el neodimio que se encuentran en artículos de consumo como la electrónica.
Hasta ahora, los científicos pensaban que estos elementos se cocinaban principalmente en choques estelares con estrellas de neutrones o agujeros negros, como en una colisión de dos estrellas de neutrones observadas por detectores con destino a la Tierra que llegaron a los titulares en 2017.
Irónicamente, dijo Siegel, su equipo comenzó a trabajar para comprender la física de esa fusión antes de que sus simulaciones apuntaran a colapsar como una cámara de nacimiento de elementos pesados. "Nuestra investigación sobre las fusiones de estrellas de neutrones nos ha llevado a creer que el nacimiento de agujeros negros enun tipo muy diferente de explosión estelar podría producir incluso más oro que las fusiones de estrellas de neutrones ".
Lo que los colapsares carecen de frecuencia, lo compensan en la generación de elementos pesados, dijo Siegel. Los colapsares también producen destellos intensos de rayos gamma.
"El ochenta por ciento de estos elementos pesados que vemos deberían provenir de colapsares. Los colapsares son bastante raros en casos de supernovas, incluso más raros que las fusiones de estrellas de neutrones, pero la cantidad de material que expulsan al espacio es mucho mayor que esode las fusiones de estrellas de neutrones "
El equipo ahora espera ver su modelo teórico validado por observaciones. Siegel dijo que los instrumentos infrarrojos como los del James Webb Space Telescope, programado para su lanzamiento en 2021, deberían ser capaces de detectar radiaciones indicadoras que apuntan a elementos pesados de un colapso enuna galaxia muy lejana.
"Esa sería una firma clara", dijo, y agregó que los astrónomos también podrían detectar evidencia de colapsos al observar las cantidades y la distribución de elementos pesados en otras estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Siegel dijo que esta investigación puede dar pistas sobre cómo comenzó nuestra galaxia.
"Tratar de determinar de dónde provienen los elementos pesados puede ayudarnos a comprender cómo se ensambló químicamente la galaxia y cómo se formó la galaxia. Esto en realidad puede ayudar a resolver algunas preguntas importantes en cosmología ya que los elementos pesados son un buen marcador".
Este año se cumple el 150 aniversario de la creación de Dmitri Mendeleev de la tabla periódica de los elementos químicos. Desde entonces, los científicos han agregado muchos más elementos a la tabla periódica, un elemento básico de los libros de texto de ciencias y aulas en todo el mundo.
Refiriéndose al químico ruso, Siegel dijo: "Conocemos muchos más elementos que él no sabía. Lo que es fascinante y sorprendente es que, después de 150 años de estudiar los componentes básicos de la naturaleza, todavía no entendemos cómoel universo crea una gran fracción de los elementos en la tabla periódica "
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Materiales proporcionado por Universidad de Guelph . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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