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Una mina de oro y de otros metales pesados se oculta en el espacio

Los científicos creen que las fusiones entre estrellas de neutrones son quizás una de las fuentes cósmicas primordiales del oro, el platino y otros metales pesados que vemos hoy en el universo. Además, estas fusiones pueden servir para calcular la edad exacta de las galaxias.

Una nueva investigación realizada en conjunto por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de New Hampshire sugiere que las colisiones entre estrellas de neutrones son enormes productoras de oro y diferentes metales pesados. En uno de los ejemplos analizados, la magnitud del oro producido en la fusión de estrellas de neutrones binarias fue equivalente a varias veces la masa de la Tierra.

De acuerdo a una nota de prensa, en los últimos 2.500 millones de años las fusiones entre un par de estrellas de neutrones han producido de 2 a 100 veces más metales pesados que las fusiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros, dos fenómenos que suelen compararse en ese aspecto.

Al mismo tiempo, en el estudio publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters se indica otro punto clave: al poder utilizarse los metales pesados de la misma manera que empleamos el carbono para calcular la fecha exacta de los restos de dinosaurios, las fusiones entre pares de estrellas de neutrones pueden ser útiles para precisar la edad de las galaxias.

Estrellas de neutrones y fusión nuclear

Las estrellas de neutrones son un tipo de remanente estelar que se origina en el colapso gravitacional de una estrella supermasiva, luego del agotamiento del combustible presente en su núcleo, que deriva en una explosión en forma de supernova. Al parecer, estos sorprendentes objetos cósmicos podrían aportar una respuesta contundente frente a un gran enigma de los astrónomos: ¿cómo se generan el oro y otros metales pesados presentes en el cosmos?

Cuando las estrellas desarrollan la fusión nuclear, requieren energía para integrar protones y formar elementos más pesados en su núcleo. En principio, son muy eficientes para producir elementos más ligeros, en una gama que va desde el hidrógeno hasta el hierro, pero posteriormente se enfrentan a un límite: fusionar la cantidad de protones necesarios para ir más allá del hierro y construir elementos más pesados, como el oro y el platino, se vuelve energéticamente ineficaz.

Para lograrlo, requieren encontrar alguna otra forma de juntar los protones. Frente a esto, los científicos han planteado distintas hipótesis. Una de ellas indica que cuando una estrella masiva colapsa en una supernova, el hierro en su centro posiblemente podría combinarse con elementos más livianos y generar finalmente componentes más pesados.

Sin embargo, no se han encontrado evidencias que confirmen esta posibilidad, por lo menos hasta el momento. Por el contrario, los investigadores a cargo del nuevo estudio sí han descubierto pruebas firmes con respecto al rol central que tiene otro fenómeno en la formación de oro y otros metales pesados en el universo: la fusión entre dos estrellas de neutrones.

Tema relacionado: Descubren un nuevo tipo de materia dentro de las estrellas de neutrones.

Una máquina de producir metales pesados

En concreto, una fusión de estrellas de neutrones binarias detectada por primera vez en 2017 por LIGO y Virgo, observatorios de ondas gravitacionales ubicados en los Estados Unidos e Italia, respectivamente, arroja luz sobre esta incógnita a partir de datos originados a 130 millones de años luz de la Tierra.

Según los astrónomos, la fusión cósmica emitió un destello de luz que contenía firmas de metales pesados: la gran magnitud del oro producido en la fusión cambió por completo el concepto que se tenía hasta el momento. Ahora se sabe que la fusión de estrellas de neutrones constituye una forma más eficiente de crear elementos pesados, en comparación con las supernovas y otros fenómenos.

Con el desarrollo de nuevas herramientas a futuro, los astrónomos creen que otras detecciones mejorarán las estimaciones en cuanto a la velocidad a la que cada fusión produce oro y otros elementos pesados. Al mismo tiempo, estas cifras podrán ayudar a los científicos a determinar la edad de las galaxias más distantes, centrándose en la abundancia de los diversos elementos que las componen.

Referencia

The Relative Contribution to Heavy Metals Production from Binary Neutron Star Mergers and Neutron Star–Black Hole Mergers. Hsin-Yu Chen et al. The Astrophysical Journal Letters (2021).DOI:https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac26c6

Foto: una nueva investigación sugiere que las estrellas de neutrones binarias son una importante fuente cósmica de oro, platino y otros metales pesados. Créditos: National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet, edited by MIT News.

Pablo Javier Piacente

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

1 comentario

  • Que raro, la muna de oro, que hablan los de la Nasa, y si hay otras vidas mas inteligentes que nosotros, mas adelantados, tecnologicamente, como ellos no ivan a ver esos planetas con oro, ya que ellos lo necesitan para sobrevivir, asi como los Sumerios..