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Un choque entre estrellas de neutrones llenó el sistema solar de oro y uranio

Dos estrellas de neutrones ultradensas colisionaron hace miles de millones de año. Si ocurriera cerca de la Tierra las consecuencias serían catastróficas.

09 mayo 2019 | Fuente: Nature.com

Según ha descubierto un estudio reciente, el oro, el uranio y otros elementos pesados ??de aproximadamente la misma masa conjunta que la de todos los océanos de la Tierra llegaron al sistema solar a partir la colisión de dos estrellas de neutrones hace miles de millones de años.

Si el mismo evento ocurriera hoy, la luz de la explosión eclipsaría todo el cielo nocturno y resultaría potencialmente desastroso para la vida en la Tierra, según los investigadores de este nuevo estudio.

Los hallazgos recientes sugieren que gran parte del oro y otros elementos más pesados ??que el hierro en la tabla periódica nacieron durante las consecuencias catastróficas de la colisión de estrellas de neutrones, que son los núcleos ultradensos de estrellas que quedan tras las explosiones de una supernova.

"La primera fusión de estrellas de neutrones detectada ocurrió a 130 millones de años luz de distancia de la Tierra, lo que puede parecer una gran distancia, pero fue mucho más cerca de lo previsto", dijo la autora principal del estudio, Imre Bartos, astrofísica de la Universidad de Florida. Eso hizo que Bartos y su equipo se plantearan si estos sucesos podían ocurrir cerca del sistema solar.

Los investigadores analizaron datos anteriores de antiguos meteoritos cuyos orígenes se remontan a inicios del sistema solar, que se formó hace unos 4.600 millones de años. Se centraron en los rastros de isótopos radiactivos que quedaban en los meteoritos que probablemente habría producido una colisión de estrella de neutrones. (Los isótopos de un elemento tienen diferentes números de neutrones entre sí).

El tipo de isótopos radiactivos de vida relativamente corta que habría generado una fusión de estrellas de neutrones ya no está presente en el sistema solar. Sin embargo, sí habrían dado lugar a algunos subproductos. Los científicos analizaron la abundancia de estos subproductos en antiguos meteoritos para deducir cuándo se crearon y, por lo tanto, cuando podrían haberse integrado en el sistema solar sus isótopos primarios. También desarrollaron modelos informáticos de la Vía Láctea para ver dónde podría haber ocurrido una colisión de estrella de neutrones que llenase el sistema solar con estos isótopos.

Los investigadores descubrieron que una gran cantidad de los elementos pesados ??en el sistema solar probablemente se originaron a partir de una única colisión de estrellas de neutrones, que debió ocurrir aproximadamente 80 millones de años antes del nacimiento del sistema solar. Basándose ??en la cantidad de material de esa fusión que logró llegar hasta aquí, sugirieron que la fusión se produjo a unos 1.000 años luz de la nube de gas y polvo que eventualmente formó el sistema solar. (A modo de comparación, la galaxia Vía Láctea tiene un diámetro de aproximadamente 100,000 años luz).

kilonova

"No esperábamos descubrir que un evento así dio como resultado la formación de la mayoría de los elementos pesados ??encontrados en el sistema solar inicial", explicaba Bartos.

Esta antigua fusión de estrellas de neutrones habría sembrado al sistema solar con aproximadamente 1.1 billones de toneladas (1 billón de billones de toneladas métricas) de estos elementos pesados, de manera que "en cada uno de nosotros, encontraríamos una traza de estos elementos, principalmente en la forma del yodo, que es esencial para la vida", añadía el comunicado publicado en Nature.com.

Si esta fusión de estrellas de neutrones ocurriera hoy a la misma distancia de la Tierra, los investigadores descubrieron que sería al menos "lo suficientemente brillante como para ser visto durante el día, más brillante que cualquier otra cosa que no sea el sol. Habría durado alrededor de una semana".

Sin embargo, si la Tierra tuviera la desgracia de enfrentarse al agujero negro que resultó de esta colisión de estrellas de neutrones, sería un desastre. Poco después de producirse la fusión, una explosión gigante conocida como una explosión de rayos gamma debió surgir de los polos del agujero negro recién nacido. Aunque duraría solo un segundo, "el estallido de rayos gamma emitirá más energía de la que el sol irradiará durante toda su vida", decía Bartos.

Si rayos gamma de tal magnitud golpearan la Tierra, serían absorbidos por la atmósfera superior, generando rayos ultravioleta. "Una explosión de rayos gamma cercana daría como resultado una extinción masiva", explicaba Bartos. "Por suerte, las fusiones de estrellas de neutrones solo ocurren aproximadamente cada 100,000 años en la Vía Láctea, y las que ocurren cerca lo hacen con menos frecuencia, por lo que no estamos de ninguna manera ante un peligro inmediato".

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