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(noticias nanowerk) Un equipo internacional de astrónomos ha obtenido pruebas observacionales de la formación de elementos pesados raros tras una explosión catastrófica provocada por la fusión de dos estrellas de neutrones.
La poderosa explosión desencadenó un estallido de rayos gamma, GRB230307A, el segundo más brillante en 50 años de observación y aproximadamente 1.000 veces más brillante que un estallido de rayos gamma típico. GRB230307A fue descubierto por primera vez por el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA el 7 de marzo de 2023.
Utilizando varios telescopios espaciales y terrestres, incluido el telescopio espacial James Webb de la NASA, el telescopio más grande y poderoso jamás lanzado, los científicos pudieron localizar la fuente del estallido de rayos gamma en el cielo y rastrear cómo cambió su brillo.
Basándose en la información recopilada, los investigadores determinaron que la explosión fue el resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones en una kilonova en una galaxia a mil millones de años luz de la Tierra. Los investigadores observaron evidencia de telurio, uno de los elementos más raros de la Tierra.
Los resultados detallados de la investigación se pueden encontrar en un artículo publicado en la revista especializada. Naturaleza (“Producción de elementos pesados en una fusión de objetos compactos observados por JWST”).
![Una ilustración artística de la fusión de dos estrellas de neutrones que producen elementos pesados.](https://www.nanowerk.com/news2/space/id64756_1.jpg)
Este descubrimiento innovador acerca a los astrónomos a resolver el misterio del origen de elementos más pesados que el hierro.
“Soy un astrofísico de alta energía. Me gustan las explosiones. Me gustan los rayos gamma que provienen de ellos. Pero también soy un astrónomo que está realmente interesado en cuestiones fundamentales, como cómo se formaron los elementos pesados”, dijo Hartmann.
Los estallidos de rayos gamma (GRB) son estallidos de luz de rayos gamma (la forma de luz más energética) que duran de segundos a minutos. Los primeros GRB fueron descubiertos en la década de 1960 por satélites construidos para monitorear pruebas nucleares.
Los GRB tienen diferentes causas.
Los GRB de larga duración son causados por supernovas, cuando una estrella masiva llega al final de su vida y explota en un estallido de luz. Los GRB de corta duración son causados por la fusión de dos estrellas de neutrones, conocida como kilonova, o por la fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro.
Aunque GRB230307A duró 200 segundos, los científicos vieron que el color del resplandor cambiaba de azul a rojo, un signo de kilonova.
“El estallido en sí en realidad sugirió un evento de larga duración y debería haber sido una situación normal de supernova. Pero tenía propiedades inusuales. «No se ajustaba del todo al patrón de brotes prolongados», dijo Hartmann. “Resulta que esta nube radiactiva, este resplandor de kilonova que contenía todas estas huellas nucleares sintéticas, es el signo de la fusión binaria. La emoción proviene del uso del Webb para identificar una huella química que esperábamos ver en ráfagas cortas y verla en una ráfaga larga”.
Hartmann dijo que el Big Bang creó hidrógeno y helio. Todos los demás elementos fueron creados por estrellas y procesos en el medio interestelar.
«Algunas de ellas son lo suficientemente masivas como para explotar y devuelven el material a su entorno gaseoso, que luego forma nuevas estrellas». Entonces hay un ciclo en el universo que nos alimenta más con carbono, nitrógeno, oxígeno y todo lo que enriquece. necesitamos”, afirmó. «Llamamos a las estrellas los calderos del universo».
Las reacciones termonucleares o fusiones hacen que las estrellas brillen. Esto conducirá gradualmente a la producción de elementos más pesados, afirmó Hartmann. Pero cuando se trata de hierro, no queda mucha energía, afirmó.
Entonces, ¿de dónde proceden todos los elementos pesados como el oro y el uranio?
“Los elementos pesados tienen un origen especial. Predominan dos procesos. Uno se llama rápido; el otro se llama lentamente. «Creemos que el proceso R ocurre en estas fusiones de estrellas de neutrones», dijo Hartmann.
Los modelos teóricos sugirieron que las kilonovas deberían producir telurio, pero el descubrimiento de una línea espectral por parte del telescopio espacial James Webb proporcionó evidencia experimental. Una línea espectral es una línea oscura o clara dentro de un espectro continuo. Es creado por transiciones dentro de átomos o iones.
«Creemos que es una identificación bastante sólida, pero no es tan positiva como se diría en un tribunal», afirmó Hartmann.
Los resultados detallados de la investigación se pueden encontrar en el artículo titulado “Producción de elementos pesados en una fusión de objetos compactos observada por JWST”, publicado en la revista Nature.
Además de Hartmann, también participaron investigadores de varias universidades de EE.UU., así como científicos de los Países Bajos, el Reino Unido, Italia, Japón, Dinamarca, España, Suecia, Australia, Irlanda, Francia, Nueva Zelanda, Canadá, Israel, Islandia y Participaron la República Checa y Alemania.
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