× Cerca
Proceso de R-nucleosíntesis. Crédito: Laboratorio Nacional Lawrence Livermore
Las primeras estrellas del universo fueron monstruos monstruosos. Estos planetas están compuestos únicamente de hidrógeno y helio y pueden ser 300 veces más masivos que el Sol. En su interior se formaron los primeros elementos más pesados, que luego fueron liberados en el universo al final de sus cortas vidas. Fueron las semillas de todas las estrellas y planetas que vemos hoy. Un nuevo estudio publicado en Ciencias Se sugiere que estos antiguos ancestros crearon algo más que elementos naturales.
Con la excepción del hidrógeno, el helio y algunas trazas de otros elementos ligeros, todos los átomos que vemos a nuestro alrededor fueron creados por procesos astrofísicos, como supernovas, colisiones de estrellas de neutrones y colisiones de partículas de alta energía. Juntos crearon elementos más pesados hasta el uranio 238, el elemento más pesado que se encuentra en la naturaleza. El uranio se forma en colisiones de supernovas y estrellas de neutrones mediante lo que se conoce como proceso r, donde los neutrones son rápidamente capturados por los núcleos atómicos para convertirse en un elemento más pesado. El proceso r es complejo y todavía hay muchas cosas que no entendemos sobre cómo sucede o cuál es su masa máxima. Sin embargo, este nuevo estudio sugiere que el proceso r en las primeras estrellas podría haber producido elementos mucho más pesados con masas atómicas superiores a 260.
El equipo examinó 42 estrellas de la Vía Láctea cuya composición elemental se entendía bien. En lugar de simplemente buscar la presencia de elementos más pesados, observaron la abundancia relativa de los elementos en todas las estrellas. Descubrieron que la abundancia de algunos elementos, como la plata y el rodio, no coincidía con la abundancia esperada del conocido proceso de nucleosíntesis. Los datos indican que estos elementos son restos de desintegración de núcleos mucho más pesados que superan las 260 unidades de masa atómica.
Además del proceso r para capturar neutrones rápidos, hay otras dos formas de crear núcleos atómicos pesados: el proceso p, donde los núcleos ricos en neutrones capturan protones, y el proceso s, donde un núcleo semilla puede capturar un neutrón. Pero ninguno de ellos puede crear la rápida acumulación de masa necesaria para elementos distintos del uranio. Sólo en estrellas masivas de primera generación la nucleosíntesis r puede generar tales elementos.
Por lo tanto, el estudio sugiere que el proceso r podría crear elementos mucho más allá del uranio, y probablemente lo hizo dentro de las primeras estrellas del universo. A menos que hubiera una isla de estabilidad para algunos de estos elementos superpesados, hace tiempo que se habrían descompuesto hasta convertirse en los elementos naturales que vemos hoy. Pero el hecho de que alguna vez existió ayudará a los científicos a comprender mejor el proceso r y sus límites.
más información:
Ian Yu. Roeder et al., Los patrones de abundancia de elementos en las estrellas indican la fisión de núcleos más pesados que el uranio, Ciencias (2023). doi: 10.1126/ciencia.adf1341. en arXiv: doi: 10.48550/arxiv.2312.06844
«Solucionador de problemas. Gurú de los zombis. Entusiasta de Internet. Defensor de los viajes sin disculpas. Organizador. Lector. Aficionado al alcohol».