La mayoría de los diversos elementos del universo provienen de supernovas. Estamos hechos, literalmente, del polvo de esas estrellas que hace mucho tiempo están muertas y de otros procesos astrofísicos. Pero los detalles de cómo se produce todo esto son algo que los astrónomos se esfuerzan por comprender.
¿Cómo impulsan los diversos isótopos producidos por las supernovas la evolución de los sistemas planetarios? De los diversos tipos de supernovas, ¿cuáles desempeñan el papel más importante en la creación de las abundancias elementales que vemos hoy? Una forma en que los astrónomos pueden estudiar estas cuestiones es observar los granos presolares.
Se trata de granos de polvo que se formaron mucho antes de la formación del Sol. Algunos de ellos fueron expulsados de sistemas más antiguos cuando una estrella encendió su horno nuclear y limpió su sistema de polvo. Otros se formaron a partir de los restos de supernovas y colisiones estelares. Independientemente de su origen, cada grano presolar tiene una huella isotópica única que nos cuenta su historia.
Durante décadas, sólo pudimos estudiar los granos presolares encontrados en meteoritos, pero misiones como Stardust han capturado partículas de cometas, lo que nos proporciona una fuente más rica para estudiar. Las observaciones de radiotelescopios como ALMA permiten a los astrónomos observar las proporciones isotópicas de estos granos en su punto de origen. Ahora podemos estudiar los granos presolares tanto en el laboratorio como en el espacio.
Un nuevo estudio publicado en el servidor de preimpresión arXiv compara los dos, centrándose en el papel de las supernovas.
Lo que descubrieron fue que la reunión física de los granos presolares será crucial para comprender sus orígenes. Por ejemplo, se sabe que las supernovas de tipo II, también conocidas como supernovas de colapso del núcleo, producen titanio-44, que es un isótopo inestable. A través de procesos de desintegración, esto puede crear un exceso de calcio-44 en los granos presolares.
Pero los granos que se desprenden de los sistemas estelares jóvenes también tienen un exceso de calcio-44. En el primer caso, los granos se forman con titanio, que luego se desintegra en calcio, mientras que en el segundo caso, los granos se forman directamente con calcio. No podemos distinguir entre los dos simplemente observando las proporciones de isótopos. En cambio, tenemos que observar la distribución específica de calcio-44 dentro del grano.
El equipo descubrió que utilizando la espectrometría de masas de iones secundarios a escala nanométrica (NanoSIMS) podían distinguir el origen de los granos encontrados en meteoritos. Se observan complejidades similares con los isótopos de silicio y cromo.
En general, el estudio demuestra que necesitaremos mucho más estudio para desentrañar los orígenes de los granos presolares que recolectamos. Pero a medida que comprendamos mejor los granos que recolectamos aquí en la Tierra, deberían ayudarnos a comprender mejor cómo se forjan los elementos en los hornos nucleares de las grandes estrellas.
Con información de arXiv
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