jueves, 22 de septiembre de 2011

¿De dónde provienen los diferentes elementos químicos de la tabla periódica?



Tras la gran explosión con la que comenzó el universo, solo se sintetizaron los tres átomos más ligeros: hidrógeno, helio y litio. Para que apareciesen elementos más pesados, como carbono u oxígeno, hubo que esperar a que se formasen las primeras estrellas, ya que son las reacciones de fusión que tienen lugar en el interior de las estrellas de mayor tamaño las que van generando en cadena elementos cada vez más pesados. Sin embargo, la creación estelar de elementos continúa así hasta el hierro, pero no más allá: las condiciones que se alcanzan en el interior estelar no bastan para seguir sintetizando núcleos mayores. Hasta ahora, se desconocía cómo y dónde se formaban los elementos más pesados de la tabla periódica, como el oro o el plomo. Si bien se pensaba que estos quizá se sintetizasen en las explosiones de supernova, algunos modelos recientes habían puesto en tela de juicio esta idea.


Ahora, expertos de la Universidad de Bruselas y del Instituto de Astrofísica Max Planck de Garching han llevado a cabo una serie de simulaciones numéricas en las que demuestran que las condiciones necesarias para la síntesis de elementos pesados se alcanzan en procesos cósmicos mucho más energéticos: las colisiones entre estrellas de neutrones. Estos objetos aparecen como los remanentes estelares de las explosiones de supernova; se componen en su mayor parte de neutrones y alcanzan unas densidades de materia insólitas: con masas del orden de la del Sol, su radio no suele superar los 15 kilómetros. No resulta del todo extraño que participen en la síntesis de elementos pesados, ya que estos núcleos presentan una proporción de neutrones frente a protones mucho mayor que los elementos ligeros.


Por último, tras combinar el resultado de las simulaciones con el número estimado de colisiones de estrellas de neutrones en sistemas binarios de la Vía Láctea, los investigadores han demostrado que dichos procesos cósmicos arrojarían una abundancia de elementos pesados acorde con la observada.

Así que ya sabes: si lo deseas, a partir de ahora puedes considerar tu anillo de oro como un recuerdo de uno de los fenómenos más energéticos del universo.



Imagen: Wikimedia Commons
Fuente: Max-Planck Gesellschaft
Artículo técnico publicado en Astrophysical Journal Letters y disponible en arXiv.