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(noticias nanowerk) ¿Qué peso puede tener un elemento? Un equipo internacional de investigadores ha descubierto que las estrellas antiguas eran capaces de producir elementos con una masa atómica de más de 260, más pesado que cualquier elemento de la tabla periódica que se encuentra de forma natural en la Tierra. El hallazgo profundiza nuestra comprensión de la formación de elementos en las estrellas.
La investigación aparece en Ciencia (“Los patrones de abundancia de elementos en las estrellas indican la fisión de núcleos más pesados que el uranio”).
Estamos literalmente hechos de materia estelar. Las estrellas son fábricas de elementos donde los elementos se fusionan o se separan constantemente para crear otros elementos más livianos o más pesados. Cuando hablamos de elementos ligeros o pesados, hablamos de su masa atómica. A grandes rasgos, la masa atómica se basa en la cantidad de protones y neutrones que hay en el núcleo de un átomo de ese elemento.
Se sabe que los elementos más pesados de las estrellas de neutrones se crean únicamente mediante el proceso rápido de captura de neutrones, o proceso R. Imaginemos un único núcleo atómico flotando en una sopa de neutrones. De repente, un grupo de estos neutrones se adhieren al núcleo en muy poco tiempo (generalmente menos de un segundo) y luego pasan por algunas conversiones internas de neutrones-protones, ¡y listo! Se crea un elemento pesado como el oro, el platino o el uranio.
Los elementos más pesados son inestables o radiactivos, lo que significa que se desintegran con el tiempo. Una forma de lograrlo es mediante la fisión, un proceso llamado fisión.
«El proceso R es necesario si se quieren fabricar elementos más pesados que, por ejemplo, el plomo y el bismuto», afirma Ian Roederer, profesor asociado de física en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y autor principal de la investigación. Roederer estuvo anteriormente en la Universidad de Michigan.
«Hay que añadir muchos neutrones muy rápidamente, pero el problema es que se necesita mucha energía y muchos neutrones», dice Roederer. “Y el mejor lugar para encontrar ambas cosas es en el nacimiento o muerte de una estrella de neutrones, o cuando las estrellas de neutrones chocan y producen las materias primas para el proceso.
«Tenemos una idea general de cómo funciona el proceso R, pero las condiciones del proceso son bastante extremas», afirma Roederer. «No tenemos una idea clara de cuántos tipos diferentes de lugares en el universo pueden producir el proceso R, no sabemos cómo termina el proceso R y no podemos responder preguntas como la cantidad de neutrones». ”, puede agregar? ¿O qué tan pesado puede ser un elemento? «Así que decidimos observar elementos que podrían formarse por fisión en algunas estrellas antiguas bien estudiadas para ver si podíamos empezar a responder algunas de estas preguntas».
El equipo examinó de nuevo las cantidades de elementos pesados en 42 estrellas bien estudiadas de la Vía Láctea. Se sabía que las estrellas contenían elementos pesados creados por el proceso R en generaciones anteriores de estrellas. Al observar más exhaustivamente las cantidades de cada elemento pesado que se encuentra en estas estrellas, en general y no individualmente como es más común, identificaron patrones no reconocidos previamente.
Estos patrones sugirieron que algunos elementos en el medio de la tabla periódica, como la plata y el rodio, probablemente eran restos de la fisión de elementos pesados. El equipo pudo determinar que el proceso R puede crear átomos con una masa atómica de al menos 260 antes de dividirse.
«Este 260 es interesante porque todavía no hemos descubierto nada tan pesado en el espacio ni, por supuesto, en la Tierra, ni siquiera en pruebas de armas nucleares», afirma Roederer. «Pero verlos en el espacio nos da pistas sobre cómo debemos pensar sobre los modelos y la fisión nuclear, y podría darnos una idea de cómo surgió esa rica diversidad de elementos».
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