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Ciencia & Tec

El Sistema Solar tiene más polvo de supernova de lo que se creía


Los elementos químicos, desde el carbono hasta el uranio, se forman exclusivamente en las estrellas en un conjunto de procesos conocidos como nucleosíntesis estelar.

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Hallazgos recientes sugieren que una fracción significativa del polvo de estrellas (más del 25 por ciento) en el sistema solar proviene de explosiones de supernovas y sus estrellas progenitoras.

Hasta hace poco, los cosmoquímicos y astrofísicos suponían que las supernovas y sus progenitores, las estrellas supergigantes, aportaban muy poco del contenido de polvo de estrellas de nuestro sistema solar. Un artículo publicado en Nature Astronomy presenta nueva evidencias sobre este polvo presolar y analiza las implicaciones para futuras investigaciones, modelos de polvo interestelar y la interpretación de observaciones astronómicas de polvo en la eyección de explosiones de supernova.

Los elementos químicos, desde el carbono hasta el uranio, se forman exclusivamente en las estrellas en un conjunto de procesos conocidos como nucleosíntesis estelar. Al final de la vida de una estrella, se liberan en forma de viento o en una violenta explosión (supernovas) en el espacio circundante, llamado medio interestelar. En el proceso, una gran fracción de los elementos no volátiles se condensa en polvo de estrellas, pero parte de esto se destruye nuevamente más tarde en el medio interestelar.

Los granos supervivientes también se incorporaron a los cuerpos planetarios de nuestro sistema solar hace unos 4.600 millones de años. Dado que estos granos existían antes de la formación de nuestro sistema solar, se les llama “granos presolares”. Muestran patrones de isótopos atípicos, es decir, anómalos, para nuestro sistema solar. Sobre la base de estas anomalías características en la abundancia isotópica, pueden detectarse en meteoritos y material cometario.

Los granos presolares brindan una oportunidad única para estudios de laboratorio detallados de los procesos de nucleosíntesis estelar y ayudan a identificar los tipos de estrellas que aportaron polvo al sistema solar. Esto brinda una importante contribución a la hora de comprender mejor el origen de los elementos químicos y la formación de nuestro sistema solar.

Los nuevos hallazgos fueron posibles gracias a los métodos mejorados de análisis de polvo de estrellas de la sonda de iones NanoSIMS (Analytical nano secondary ion mass spectrometry), así como a los nuevos cálculos del modelo. La sonda de iones NanoSIMS, emplazada en la Universidad de Viena, mide la distribución de la abundancia de ciertos isótopos en el rango submicrométrico. Lo hace escaneando con un haz de iones enfocado y luego usando espectrometría de masas para analizar las partículas de la muestra que se eliminan en el proceso.

Peter Hoppe, líder de grupo en el Departamento de Química de Partículas en el Instituto Max Planck para Química y autor principal de la publicación, explica en un comunicado: “Saber que una fracción mucho mayor de polvo de estrellas proviene de explosiones de supernova proporciona a los investigadores nuevos parámetros importantes para crear modelos informáticos de evolución del polvo en el medio interestelar. Esto es especialmente cierto cuando se describe la supervivencia del polvo de supernova recién producido y el polvo interestelar viejo a medida que pasan las ondas de choque de la supernova”.

Este último es de interés, dijo, porque el polvo juega un papel importante como catalizador de las reacciones químicas en las nubes moleculares interestelares y se cree que es un componente básico para la formación de nuevos planetas en discos protoplanetarios en sistemas estelares jóvenes. El astrofísico resume diciendo que hasta ahora ha habido una exploración insuficiente de los procesos que causaron que el polvo de estrellas se mezcle en el medio interestelar local en escalas espaciales y temporales extendidas, y estos deben estudiarse con más detalle en futuros modelos evolutivos.

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