Dos astrónomos creen que han encontrado una antigua colisión estelar que le dio a nuestro sistema solar su parte de oro y platino.

En un nuevo estudio realizado, el dúo analizó los remanentes de isótopos radiactivos, o versiones de moléculas con diferentes números de neutrones, en un meteorito muy antiguo. Luego, compararon esos valores con las relaciones de isótopos producidas por una simulación por computadora de fusiones de estrellas de neutrones: colisiones estelares cataclísmicas que pueden causar ondas en el tejido del espacio-tiempo.

Los investigadores encontraron que una sola colisión de estrellas de neutrones, que comenzó unos 100 millones de años antes de que nuestro sistema solar se formara y se ubicara a 1.000 años luz de distancia, puede haber proporcionado a nuestro vecindario cósmico muchos de los elementos más pesados ​​que el hierro, con 26 protones. Esto incluye aproximadamente el 70% de los primeros átomos de curio de nuestro sistema solar y el 40% de sus átomos de plutonio, más muchos millones de kilogramos de metales preciosos como el oro y el platino. En total, este único choque de estrellas antiguas puede haber dado a nuestro sistema solar un 0.3% de todos sus elementos pesados, encontraron los investigadores.

Dos estrellas de neutrones se rasgan entre sí para formar un agujero negro en esta simulación de la NASA. Una nueva investigación sugiere que una colisión estelar como esta ocurrió muy cerca de nuestro sistema solar hace unos 4.6 mil millones de años, bañando nuestro vecindario cósmico con muchos de los elementos pesados ​​cruciales para la vida. Crédito: NASA Goddard

Imre Bartos, astrofísico de la University of Florida y autor principal del estudio, dijo en un comunicado:

En cada uno de nosotros, encontraríamos un porcentaje de estos elementos, principalmente en forma de yodo, que es esencial para la vida”.

Añadió que, si llevas un anillo de bodas de oro o platino, también llevas un poco del explosivo pasado cósmico.

Bartos dijo:

Unos 10 miligramos [0.00035 onzas] de esto probablemente se formaron hace 4.6 mil millones de años”.

Hay oro en esas estrellas

¿Cómo hace una estrella un anillo de bodas? Se necesita una explosión cósmica épica (y unos pocos miles de millones de años de paciencia).

Elementos como el plutonio, el oro, el platino y otros más pesados ​​que el hierro se crean en un proceso llamado captura rápida de neutrones (también llamado proceso r), en el cual un núcleo atómico se acumula rápidamente en un grupo de neutrones libres antes de que el núcleo tenga tiempo para la desintegración radioactiva. Este proceso ocurre solo como resultado de los eventos más extremos del universo, en explosiones estelares llamadas supernovas o estrellas de neutrones en colisión, pero los científicos no están de acuerdo sobre cuál de esos dos fenómenos es el principal responsable de la producción de elementos pesados ​​en el universo.

La colisión estelar aportó las grandes cantidades de oro existentes en la Tierra.

En su nuevo estudio, Bartos y su colega Szabolcs Marka (de la Columbia University en New York) argumentan que las estrellas de neutrones son la fuente predominante de elementos pesados ​​en el sistema solar. Para ello, compararon los elementos radiactivos conservados en un meteorito antiguo con simulaciones numéricas de fusiones de estrellas de neutrones en diversos puntos del espacio-tiempo alrededor de la Vía Láctea.

El meteorito en cuestión contenía isótopos en descomposición de los átomos de plutonio, uranio y curio, que los autores de un estudio de 2016 en la revista Science Advances utilizaron para estimar las cantidades de estos elementos presentes en el sistema solar temprano. Bartos y Marka conectaron esos valores a un modelo de computadora para determinar cuántas fusiones de estrellas de neutrones serían necesarias para llenar el sistema solar con las cantidades correctas de esos elementos.

Un cataclismo casual

Resulta que una sola fusión de estrellas de neutrones funcionaría, si sucediera lo suficientemente cerca de nuestro sistema solar, dentro de los 1.000 años luz, o aproximadamente el 1% del diámetro de la Vía Láctea.

El evento cósmico permitió la aparición de elementos importantes para la vida y metales pesados en nuestro sistema solar. Crédito: Comfreak / Pixabay

Se cree que las fusiones de estrellas de neutrones son bastante raras en nuestra galaxia, y ocurren solo unas pocas veces cada millón de años, escribieron los investigadores. Las supernovas, por otro lado, son mucho más comunes; según un estudio realizado en 2006 por la European Space Agency, una estrella masiva explota en nuestra galaxia una vez cada 50 años aproximadamente.

Esa tasa de supernova es demasiado alta para explicar los niveles de elementos pesados ​​observados en los primeros meteoros del sistema solar, concluyeron Bartos y Marka, descartándolos como la fuente probable de esos elementos. Sin embargo, una sola fusión de estrellas de neutrones cercana se ajusta perfectamente a la historia.

Según Bartos, estos resultados «arrojan una luz brillante» sobre los eventos explosivos que ayudaron a hacer de nuestro sistema solar lo que es.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature.