Tendencias21
El oro se formaría en el interior de los agujeros negros

El oro se formaría en el interior de los agujeros negros

Elementos pesados, como el oro o el uranio, se producirían en agujeros negros orbitados por un disco de acreción de materia densa y caliente. Las fusiones de estrellas de neutrones podrían ser el punto de origen de una gran fracción de los elementos pesados.

Un nuevo estudio realizado por científicos del Centro de Investigación de Iones Pesados (GSI) de Alemania y otras instituciones académicas de Bélgica y Japón ha concluido que los agujeros negros rodeados por un disco de acreción, compuesto por material extremadamente denso y a elevadas temperaturas, podrían ser el origen de gran parte del oro y otros elementos pesados que existen en el universo. Las fusiones de estrellas de neutrones serían el punto de partida de estas enigmáticas estructuras cósmicas.

Un disco de acrecimiento o disco de acreción es una estructura integrada por gas y polvo que gira en torno a un objeto central masivo, en este caso un agujero negro. El material de estos discos, a partir de la energía que se va perdiendo por el mismo movimiento de rotación, va cayendo hacia el centro del sistema, sumando su masa a aquella que posee el objeto central.

Síntesis de elementos pesados

De acuerdo a una nota de prensa, la síntesis de elementos pesados como el oro estaría íntimamente relacionada con los agujeros negros y sus discos de acreción. En línea con lo indicado en otros recientes estudios, la nueva investigación sostiene además que la formación de estas colosales estructuras se concretaría tras la fusión de dos estrellas de neutrones masivas.

Otro posible origen podrían ser los denominados colapsos gravitatorios: se originan luego de la muerte de una estrella, exactamente cuando la misma se queda sin combustible. En ese momento, el cuerpo estelar se desmorona “hacia adentro” debido al efecto de su propia gravedad. De esta forma, la estrella se contrae hasta finalmente conformar un agujero negro.

Aunque se sabe que los elementos pesados como el oro o el uranio, que están presentes en la Tierra y en el resto del universo, se crearon a partir de enormes explosiones y colisiones estelares, poco se conoce o se ha podido determinar sobre las condiciones exactas de su formación. La gran pregunta que intriga especialmente a los astrofísicos es cuál de todos los fenómenos cósmicos de este tipo es el que dinamiza mayormente la producción de los elementos pesados.

Exceso de neutrones

Cuando en 2017 se produjo la primera observación de ondas gravitacionales, una de los descubrimientos derivados de este hecho científico clave fue la posibilidad de estudiar con mayor nivel de detalle los eventos relacionados con la generación y liberación de muchos elementos pesados.

Según el nuevo estudio, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, todo indicaría que la clave estaría oculta en los agujeros negros rodeados por los discos de acreción. La cuestión primordial es determinar las condiciones en las que se forma un exceso de neutrones en dichas estructuras, el requisito básico para la síntesis de elementos pesados.

En líneas generales, los investigadores descubrieron que las fusiones de estrellas de neutrones que producen discos de acreción con masas específicas y en un determinado rango, son capaces de propiciar las condiciones exactas para generar una gran fracción de los elementos pesados. Las características de estas estructuras facilitarían un proceso rápido de captura de neutrones y la conversión entre protones y neutrones, derivando en la formación del oro y otros elementos pesados.

Tema relacionado: Una mina de oro y de otros metales pesados se oculta en el espacio.

El punto clave es la masa

Los científicos creen que el factor decisivo es la masa total del disco de acreción. Si es una estructura más masiva, la formación de neutrones a partir de protones se multiplicará: en consecuencia, estarán disponibles las condiciones para la síntesis de elementos pesados. Ahora, los especialistas están intentando determinar qué elementos pesados deben estudiarse en futuras investigaciones, para desentrañar por completo el origen de estos elementos.

La posibilidad de contar con nuevas instalaciones y métodos de observación, que actualmente están en desarrollo, promete finalmente alcanzar una respuesta definitiva con relación al origen de los elementos pesados en el universo. Será posible determinar así cuándo y por qué se expulsa el material de los discos de acreción y si puede haber otros escenarios aún desconocidos en los que se puedan producir elementos pesados.

Referencia

Neutrino absorption and other physics dependencies in neutrino-cooled black hole accretion discs. O Just, S Goriely, H-Th Janka, S Nagataki and A Bauswein. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2021). DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab2861

Foto: recreación artística de un disco de acreción caliente y denso alrededor de un agujero negro: estas estructuras podrían ser sitios claves para la formación de oro y otros elementos pesados. Crédito: National Radio Astronomy Observatory (NRAO), Estados Unidos.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

2 comentarios

  • ajam ajam, si no hubiera tantos idiotas en el planeta los cientificos dejarian de decir tantas estupideces, ningun cientifico puede comprobar ni una de las teorias que hablan acerca de los agujeros negros, a menos que tomen como validas las tonterias de la fotografia borrosa de un agujero negro y que gracias a eso se pudo comprobar la teoria de la masa del agujero, ningun cientifico estuvo cerca a un agujero negro, y tampoco lo estara, asi que tomando eso en cuenta no pueden tomar muestras de los supuestos discos, si lograran llegar a un aguero negro como sabrian que lo que rodea al agujero negro es resultado del agujero negro, y si no pueden tomar muestras como pueden saber que es oro, muchos idiotas creen que los cientificos son dueños de la verdad y que su palabra es ley……………

RSS Lo último de Tendencias21

  • Partículas desconocidas de energía oscura serían la fuerza impulsora detrás de la expansión del Universo 20 marzo, 2024
    Una nueva investigación teórica sugiere que la misteriosa energía oscura estaría compuesta por "no partículas" y podría estar ligada a la expansión del cosmos, "separando" lentamente al Universo. Esto explicaría por qué los científicos no logran comprender aún en profundidad cómo el Universo se expande de forma cada vez más acelerada. También revelaría la causa […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las mujeres científicas lideran las investigaciones sobre la sequía 20 marzo, 2024
    Las mujeres científicas están a la vanguardia de las investigaciones sobre la sequía para preservar la producción agrícola, gestionar el agua y mitigar los efectos del calentamiento global. Sobre el terreno, están también mejor preparadas para gestionar los desastres naturales.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)
  • Los robots humanoides llegan a la industria automotriz 20 marzo, 2024
    Mercedes ha contratado robots humanoides para trabajar en sus fábricas: participan en las líneas de ensamblaje y automatizan tareas de baja complejidad y alta exigencia física.
    Redacción T21
  • Revelan cómo nace el miedo en el cerebro y una posible vía para paralizarlo 19 marzo, 2024
    Un nuevo estudio ha logrado descifrar una serie de modificaciones en la química cerebral que, al influir sobre circuitos neuronales específicos, provocan que el miedo se generalice y aparezca en situaciones en las que no debería hacerlo. Este sistema es el que genera la sensación de miedo exacerbada y permanente que experimentan las personas que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean el mapa 3D más extenso de los agujeros negros supermasivos activos del Universo 19 marzo, 2024
    En una verdadera proeza astronómica, los científicos han creado el mapa más extenso hasta el momento de los agujeros negros supermasivos activos y cuásares en el cosmos: el avance marca un salto significativo en nuestra comprensión de estos gigantes cósmicos y podría ayudar a entender mejor las propiedades de la materia oscura.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren cómo las primeras células de la Tierra aprovecharon el H2 como fuente de energía 19 marzo, 2024
    Un nuevo informe descubre cómo el gas hidrógeno, la energía del futuro, proporcionó energía en el pasado, en el origen de la vida hace 4 mil millones de años. Y confirmaría que la vida se originó en respiradores hidrotermales.
    HHU/T21
  • Algo extraño ocurre en el Cometa Diablo que nos visita durante el eclipse solar de abril 19 marzo, 2024
    Un cometa casi tan famoso como el Halley está brillando en el cielo nocturno de la Tierra y podría ser visible durante el eclipse solar total del 8 de abril que tendrá lugar sobre Norteamérica, pero algo extraño parece suceder en su núcleo.
    Redacción T21
  • Resuelto el misterio de una criatura marina con un caparazón repleto de ojos 18 marzo, 2024
    Los quitones o chitones son moluscos marinos dotados de pequeños ojos desperdigados por todo su caparazón, con lentes confeccionados con un mineral llamado aragonita. Estos primitivos órganos sensoriales son capaces de distinguir formas y luz: un nuevo estudio ha revelado por qué evolucionaron tan rápidamente y cuál es su papel en el desarrollo de los […]
    Pablo Javier Piacente
  • La mayor erupción volcánica de la era geológica actual ocurrió en Japón hace 7.300 años 18 marzo, 2024
    Un estudio detallado de los depósitos volcánicos submarinos alrededor de la caldera Kikai, en Japón, descubrió que un evento que tuvo lugar en esa región de Asia hace 7.300 años fue, con claridad, la mayor erupción volcánica registrada en el planeta durante el Holoceno, la época geológica actual iniciada hace aproximadamente 11.500 años.
    Pablo Javier Piacente
  • Las enfermedades neurológicas ya son el primer problema de salud mundial 18 marzo, 2024
    El 43% de la población mundial padece enfermedades neurológicas: afectan a 3.400 millones de personas y cuestan la pérdida de 443 millones de años de vida saludable. España supera en un 18% la media mundial de afectados por patologías que van desde dolores de cabeza tensionales hasta accidentes cerebrovasculares.
    Redacción T21