Probablemente nunca te has puesto a pensar sobre el origen de los componentes de los dispositivos que usas todos los días. Pocos han reflexionado siquiera en cómo se obtienen los metales necesarios para fabricar chips o cualquier otro artefacto electrónico. En ese caso, ¿qué pensarías si te dijeran que esos elementos podrían venir de una estrella lejana en el universo?
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Es precisamente eso lo que señala una investigación reciente llevada a cabo por científicos de las universidades de Guelph y Columbia. Tal y como explican en su documento, la mayoría de los elementos pesados que vemos provendrían de los collapsars. Este nombre hace referencia a la explosión de una supernova formada por una estrella colapsada. Dicho cuerpo habría sido gigantesco, pues se cree que tienen al menos 30 veces la masa de nuestro Sol.
Por medio de simulaciones, los investigadores determinaron que una buena parte del universo contenía buena parte de lo expulsado por esta clase de explosiones a pesar de que fueran tan inusuales. Así lo explicó el investigador Daniel Siegel:
El ochenta por ciento de estos elementos pesados que vemos debe provenir de collapsars. Los collapsars son bastante inusuales en las ocurrencias de supernovas, incluso más inusuales que las fusiones de estrellas de neutrones. Eso sí, la cantidad de material que expulsan al espacio es mucho mayor que la de estas últimas».
Variedad de elementos
Para entender esto, debemos repasar qué son los elementos pesados y los ligeros. Poco después del Big Bang, el universo era tan caliente que se dio un proceso masivo de fusión nuclear llamado nucleosíntesis. De esta forma, elementos de número atómico bajo como el hidrógeno o el helio fueron producidos. Actualmente los procesos de fusión nuclear se siguen dando dentro de las estrellas que convierten el hidrógeno en helio. Sin embargo, las más grandes pueden continuar la cadena de transformación hasta obtener hierro (26). Estos son los elementos ligeros.
No obstante, ninguna estrella puede dar lugar a elementos más allá del hierro con fusión nuclear. Elementos con mayor número atómico se les llama elementos pesados, y durante mucho tiempo la ciencia se ha preguntado de dónde provienen. Hasta ahora se había considerado que provenían de colisiones entre estrellas de neutrones.
Pero según la investigación, la respuesta serían los collapsars. Siendo así, cada una de las estrellas colapsadas podría ser la originaria de los materiales de cualquiera de nuestros celulares. Elementos como el níquel, el oro, el platino, el paladio, el cobre, etc; que utilizamos para la creación de sus componentes, podrían venir de allá.
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Entendiendo los collapsars
El equipo ahora espera ver su modelo teórico validado por observaciones. Ellos esperan que los instrumentos infrarrojos como los del Telescopio Espacial James Webb, que se lanzarán en 2021, deberían ser capaces de detectar una radiación reveladora que apunta a elementos pesados de un collapsar en una galaxia lejana.
«Eso sería una firma clara», dijo Siegel, y agregó que los astrónomos también podrían detectar evidencias de collapsars al observar las cantidades y la distribución de elementos pesados en otras estrellas de nuestra galaxia Vía Láctea.
Por otro lado, Siegel señaló que esta investigación puede dar pistas sobre cómo comenzó nuestra galaxia:
Tratar de determinar de dónde provienen los elementos pesados puede ayudarnos a comprender cómo se ensamblaba químicamente la galaxia y cómo se formó la galaxia. Esto puede ayudar a resolver algunas cuestiones importantes en la cosmología, ya que los elementos pesados son un buen indicador».
