El análisis de los meteoritos ha sido crucial para el conocimiento del origen de nuestro sistema solar.
Los científicos están analizando los granos pre-solares, esto arroja luz sobre la naturaleza de las explosiones estelares y el origen de los elementos químicos, – escribe eurekalert.org.
El análisis del contenido de los meteoritos ha jugado un papel crucial en la expansión de nuestro conocimiento sobre el origen y la evolución de nuestro sistema solar. Algunos meteoritos también contienen partículas de polvo estelar. Estos granos precedieron a la formación de nuestro sistema solar y ahora proporcionan información importante sobre cómo se formaron los elementos en el universo.
Trabajando en colaboración con un equipo internacional, los físicos nucleares del Laboratorio Nacional de Argonne del Departamento de Energía de los Estados Unidos hicieron un descubrimiento clave relacionado con el análisis de los «primeros granos» encontrados en algunos meteoritos. Este descubrimiento es importante para comprender la naturaleza de las explosiones estelares y el origen de los elementos químicos. También proporciona un nuevo método para la investigación astronómica.
«Pequeños granos planos de aproximadamente un micrón de tamaño son restos de explosiones estelares en el pasado lejano, mucho antes de que existiera nuestro sistema solar», dijo Dariusz Sieriniak, un físico nuclear experimental del Departamento de Física de Argonne. Los escombros estelares de las explosiones eventualmente se estrellaron en los meteoritos que golpearon la Tierra.
«A su vez, pudimos calcular las proporciones de los diferentes isótopos de azufre generados por las explosiones de las estrellas, lo que permitirá a los astrofísicos determinar si un determinado grano pre-moldavo es de origen nuevo o supernovativo», añadió Dariusz Sieriniak.
Hay dos tipos de explosiones estelares importantes. Una, llamada «nueva», es un sistema estelar doble, cuya estrella principal gira alrededor de una enana blanca, una estrella extremadamente densa, que puede ser del tamaño de la Tierra, pero que tiene la masa de nuestro Sol. La materia de la estrella principal es constantemente arrastrada por la enana blanca debido a su intenso campo gravitatorio. Este material depositado provoca una explosión termonuclear cada 1.000-100.000 años, y la enana blanca expulsa al espacio interestelar una masa equivalente a más de treinta bolas terrestres. En una «supernova», una estrella en colapso explota y eyecta la mayor parte de su masa.
Las nuevas y las supernovas son las fuentes de las erupciones estelares más frecuentes y fuertes de nuestra galaxia, y por esta razón han sido objeto de intensas investigaciones astronómicas durante décadas. Han aprendido mucho de ellos, como el origen de los elementos más pesados.
«Una nueva forma de estudiar estos fenómenos es analizar la composición química e isotópica de los granos premodernos en los meteoritos», explicó Severinjak. – De particular importancia para nuestra investigación es la reacción nuclear específica que ocurre en una nueva y supernova – captura de protones en el isótopo del cloro – que sólo podemos estudiar indirectamente en el laboratorio.
Es la primera vez que el equipo aplica un nuevo enfoque a la investigación astrofísica. Utilizó el Sistema de Seguimiento de Energía de Rayos Gamma (GRETINA) acoplado a un analizador de masa de fragmentos en el sistema de acelerador lineal en tándem de Argón (ATLAS) en el Centro de Usuarios de Física Nuclear del Departamento de Energía de los Estados Unidos. GRETINA es un sistema de detección de última generación capaz de rastrear las vías de radiación gamma emitidas por las reacciones nucleares. Es uno de los dos sistemas de este tipo en el mundo.
Usando GRETINA, el equipo completó el primer estudio detallado de la espectroscopia gamma del núcleo de importancia astronómica del isótopo argón-34. Según estos datos, calcularon la tasa de reacción nuclear incluyendo la captura de protones en el isótopo del cloro (cloro-33).
«A su vez, pudimos calcular las proporciones de los diferentes isótopos de azufre formados por las explosiones de las estrellas, lo que permitirá a los astrofísicos determinar si un grano temprano en particular es de origen nuevo o supernovativo», dijo Severinyak. El equipo también ha aplicado los datos para comprender mejor la síntesis de los elementos en las explosiones estelares.
El equipo planea continuar su investigación con GRETINA como parte de un esfuerzo mundial para lograr una comprensión integral de la nucleosíntesis de los elementos en las explosiones estelares.
