Una estrella muerta podría ser la clave del origen del oro en el universo

En el vasto cosmos, repleto de estrellas y galaxias, un tipo particular de estrella conocida como magnetar capturó la atención de los científicos por su potencial implicación en la formación de algunos de los elementos más pesados del universo, como el oro.

Según el artículo de Muy Interesante citado en The Astrophysical Journal Letters, una estrella muerta identificada como el magnetar SGR 1806–20 fue objeto de un estudio revolucionario que sugiere que estos cuerpos celestes podrían ser responsables de la producción de metales preciosos y uranio.

Los magnetars son estrellas de neutrones que resultan del colapso de una estrella masiva cuando agota su combustible. Poseen campos magnéticos descomunales, cientos de billones de veces más potentes que el terrestre, con la capacidad de distorsionar incluso la materia a nivel cuántico. A pesar de su tamaño relativamente pequeño, tienen un diámetro de tan solo una docena de kilómetros, y su capacidad para emitir las llamadas “giant flares” o explosiones gigantes es extraordinaria.

Solo se registraron tres de estas explosiones en nuestra galaxia en más de cuatro décadas, siendo la más poderosa la que ocurrió el 27 de diciembre de 2004, proveniente de SGR 1806–20. Estos estallidos, que liberan energía en segundos comparable a lo que nuestro Sol emite en 100,000 años, plantean un desafío a la comprensión previa sobre la formación de elementos pesados, tradicionalmente atribuida a la colisión de estrellas de neutrones.

Un punto crucial del estudio fue la revisión de una señal de rayos gamma registrada después de la explosión del magnetar en 2004. Y no fue la explosión inicial lo que más sorprendió, sino un componente retardado que apareció aproximadamente diez minutos después y se extinguió en horas. Este resplandor en la región de megaelectrónvoltios no encajaba con modelos previamente comprendidos hasta que fue asociado con materia rica en neutrones expulsada por el magnetar. La materia rica en neutrones, sometida al proceso r, crea núcleos inestables responsables de rayos gamma.

De acuerdo con los expertos, el mecanismo detrás de la producción de oro extraterrestre durante estas explosiones es sorprendentemente robusto. La explosión del magnetar expulsa material caliente a velocidades casi lumínicas, creando un ambiente propicio para el proceso r, distinto de las supernovas clásicas.

Las condiciones únicas de estos eventos permiten una rápida formación y desintegración de núcleos atómicos, generando así elementos pesados. Este análisis se ajusta bien a los datos recogidos tras la explosión de 2004, reforzando la hipótesis de que los magnetars son clave en la síntesis de estos elementos.

Este descubrimiento tiene implicaciones significativas para la evolución química de la Vía Láctea. Aunque los magnetars producen solo una fracción de los elementos pesados en la galaxia, su contribución es esencial por el momento en que ocurre.

Formándose tras la explosión de estrellas masivas, los magnetars enriquecen regiones de formación estelar reciente, lo que ayuda a explicar la existencia de elementos pesados en las primeras estrellas del universo.

El estudio también representa una piedra angular para futuras investigaciones. La idea de que los magnetars podrían ser fuentes dominantes de rayos cósmicos pesados desbancó incluso a supernovas en cuanto a la energía media por partícula. Si en los próximos años se produce otra explosión de magnetar, los instrumentos de la misión COSI de la NASA, que estarán operativos en un rango de 0,2 a 5 MeV, podrán detectar estos eventos con una precisión sin precedentes, brindando una oportunidad única para identificar núcleos específicos formados durante estas explosiones.

En definitiva, el avance en el estudio de los magnetars amplía el conocimiento sobre el origen de los elementos pesados, redefiniendo caminos para la investigación astronómica y la comprensión del universo. La investigación de Patel y su equipo, al aportar datos concretos y verificables, abraza una nueva era en la ciencia de astros y amalgama lo teórico con lo tangible.