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(noticias nanowerk) Los científicos han observado la formación de elementos químicos raros en el segundo estallido de rayos gamma más brillante de la historia, arrojando nueva luz sobre cómo se forman los elementos pesados.
Los investigadores examinaron el estallido de rayos gamma GRB 230307A excepcionalmente brillante, causado por la fusión de una estrella de neutrones. La explosión se observó utilizando varios telescopios terrestres y espaciales, incluido el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi y el Observatorio Neil Gehrels Swift.
Publicación de sus resultados en Naturaleza (“Heavy Element Production in a Compact Object Merger Observed by JWST”), el equipo de investigación internacional, formado por expertos de la Universidad de Birmingham, reveló que habían encontrado el elemento químico pesado telurio después de la explosión.
Es probable que otros elementos como el yodo y el torio, necesarios para sustentar la vida en la Tierra, también se encuentren entre el material expulsado en la explosión, también conocida como kilonova.
Ben Gompertz, profesor asistente de astronomía en la Universidad de Birmingham y coautor del estudio, explica: «Los estallidos de rayos gamma son causados por potentes chorros que viajan cerca de la velocidad de la luz, en este caso impulsados por una colisión de dos estrellas de neutrones. «. Estas estrellas giraron en espiral una hacia la otra durante varios miles de millones de años antes de colisionar y producir el estallido de rayos gamma que observamos en marzo de este año. El sitio de fusión tiene aproximadamente la longitud de la Vía Láctea (unos 120.000 años luz) fuera de su galaxia anfitriona, lo que significa que deben haber comenzado juntos.
«La colisión de estrellas de neutrones proporciona las condiciones necesarias para la síntesis de elementos muy pesados, y el brillo radiactivo de estos nuevos elementos impulsó la kilonova que descubrimos cuando la explosión disminuyó». Las kilonovas son extremadamente raras y muy difíciles de observar y estudiar, lo cual es por qué «Este descubrimiento es tan emocionante».
GRB 230307A fue uno de los estallidos de rayos gamma más brillantes jamás observados: más de un millón de veces más brillante que toda la Vía Láctea combinada. Esta es la segunda vez, después de una fusión de estrellas de neutrones, que se descubren elementos pesados individuales mediante observaciones espectroscópicas, lo que proporciona información invaluable sobre la formación de estos componentes vitales.
El autor principal del estudio, Andrew Levan, profesor de astrofísica en la Universidad de Radboud en los Países Bajos, dijo: «Poco más de 150 años desde que Dmitri Mendeleyev escribió la tabla periódica de elementos, finalmente podemos llenar los vacíos finales». Telescopio, pudimos comprender dónde se hizo todo”.
GRB 230307A duró 200 segundos, lo que significa que se clasifica como una explosión de rayos gamma de larga duración. Esto es inusual porque las explosiones cortas de rayos gamma que duran menos de dos segundos suelen ser causadas por fusiones de estrellas de neutrones. Los estallidos largos de rayos gamma como este suelen ser causados por la muerte explosiva de una estrella masiva.
Los investigadores ahora quieren aprender más sobre cómo funcionan estas fusiones de estrellas de neutrones y cómo impulsan estas explosiones masivas productoras de elementos.
Dr. Samantha Oates, coautora del estudio e investigadora postdoctoral en la Universidad de Birmingham (ahora profesora en la Universidad de Lancaster), dijo: «Hace unos años, descubrimientos como este no habrían sido posibles, pero gracias». Con el telescopio espacial James Webb podemos observar estas fusiones hasta el más mínimo detalle”.
Dr. Gompertz concluye: “Hasta hace poco, no creíamos que las fusiones pudieran provocar explosiones de rayos gamma de más de dos segundos. Nuestra próxima tarea es encontrar más fusiones de larga duración y desarrollar una mejor comprensión de qué las impulsa y si se crean elementos aún más pesados. Este descubrimiento ha abierto la puerta a una comprensión transformadora de nuestro universo y de cómo funciona”.
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