El oro que compone sus joyas más preciadas puede haber sido forjado en una violenta colisión cósmica a millones o miles de millones de años luz de distancia entre dos estrellas de neutrones. Una nueva investigación busca comprender mejor este proceso.
Solo hay un sitio confirmado en el universo capaz de generar condiciones lo suficientemente extremas como para iniciar el proceso de producción de muchos de los elementos más pesados del universo, incluido el oro, el platino, el uranio y las fusiones de estrellas de neutrones. Estas fusiones son el único evento observado hasta la fecha que puede producir las increíbles densidades y temperaturas necesarias para impulsar el rápido proceso de captura de neutrones.
En un nuevo artículo en The European Physical Journal D, Andrey Bondarev, investigador postdoctoral en el Instituto Helmholtz de Jena, James Gillanders, investigador postdoctoral en Roma, y sus colegas examinan los espectros de la kilonova AT2017gfo para investigar la presencia de estaño forjado, buscando características espectrales causadas por sus transiciones prohibidas.
“Hemos demostrado que los datos atómicos precisos, especialmente para las transiciones prohibidas de dipolos magnéticos y cuadripolos eléctricos, que son desconocidos para muchos elementos, son importantes para el análisis de kilonovas”, dice Bondarev. “Al calcular una gran cantidad de niveles de energía y tasas de transiciones multipolares entre ellos en estaño ionizado individualmente, utilizando el método que combina enfoques de interacción de configuración y clústeres acoplados linealizados, generamos un conjunto de datos atómicos que se pueden utilizar para futuros análisis astrofísicos”.
La investigación del equipo muestra que una transición de dipolo magnético entre los niveles del doblete de estado fundamental de estaño ionizado individualmente conduce a una característica prominente y observable en los espectros de emisión de kilonovas.
“Aunque esto no coincide con ninguna característica destacada en los espectros AT2017gfo, puede usarse como sonda para futuros eventos de kilonova”, explica Gillanders. “Cuantos más elementos se puedan identificar positivamente, más nos acercaremos a la comprensión de estas increíbles explosiones cósmicas”.
El equipo señala que los eventos de kilonova son solo un fenómeno observado recientemente, y las primeras observaciones espectroscópicas solo se obtuvieron en 2017. Mejores datos atómicos como los proporcionados en este estudio serán esenciales para comprender mejor las colisiones explosivas asociadas con las fusiones de estrellas de neutrones.
“Esperamos que nuestro trabajo pueda contribuir de alguna manera al avance de nuestra comprensión del proceso que produce los elementos más pesados del universo”, concluye Gillanders. “Estamos ansiosos por el descubrimiento de nuevas kilonovas y nuevos conjuntos de observaciones asociados, que nos permitirán desarrollar nuestra comprensión de estos eventos”.
Con información de Springer link
