Son las estrellas más brillantes, pero no producen los elementos más pesados. Esta es la presunción que surge a partir del análisis de un nuevo modelo de los vientos de partículas que se forman en los núcleos de las supernovas
El hidrógeno y el helio fueron los únicos dos elementos que se crearon en abundancia poco después del Big Bang. Todos los elementos pesados se forjaron por medio de la fusión de estos pequeños núcleos. Las altas presiones y temperaturas del interior de las estrellas ordinarias pueden dar cuenta de elementos que llegan hasta un determinado tamaño, pero para fabricar elementos más grandes que el hierro, que tiene un núcleo de 26 protones, hace falta algún otro mecanismo.
Aquí es donde entran a jugar las supernovas. Estas estrellas en explosión irradian neutrinos desde el núcleo a una velocidad próxima a la velocidad de la luz, golpeando los protones y neutrones de otros átomos a medida que avanzan. Esto crea un “viento” dentro del cual los neutrones y los protones se fusionan para formar el núcleo de átomos más pequeños. Posteriormente los protones, neutrones y átomos se unen para formar átomos más grandes.
Pero los átomos mayores al níquel, con 28 protones, no pueden aceptar protones adicionales ya que la repulsión de tantas partículas con carga positiva se hace demasiado fuerte. Para formar este tipo de átomos, los neutrones deben penetrar en el núcleo y transformarse en protones una vez que están adentro, un proceso conocido como “captura rápida de neutrones” o proceso-r.
Se suponía que todos los elementos pesados se formaban de esta manera. Ahora, Thomas Janka y sus colegas, del Instituto de Astrofísica Max Planck de Garching, Alemania, dicen que de la composición del viento de neutrinos puede inferirse que este mecanismo no funcionaría para los elementos más grandes.
El equipo de Janka utilizó los últimos datos de la energía e interacciones de los protones, neutrones y neutrinos para fabricar un modelo computarizado de una supernova pequeña. La capacidad de formar elementos grandes depende del número de neutrones que puedan entrar en el núcleo, lo que a su vez depende de del número de neutrones que no están ligados a los protones. El modelo de Janka reveló que el viento contiene más protones que neutrones, lo que quiere decir que no hay suficientes neutrones libres como para crear elementos mucho más grandes que el estaño, que tiene 50 protones.
“Es un callejón sin salida”, dice Janka. “Es la lápida para el proceso-r en este ambiente”. En su lugar, Janka sugiere que las explosiones ricas en neutrones, que ocurren cuando las estrellas colapsadas se fusionan, son las que crean los elementos más pesados, incluyendo el oro, el plomo y el uranio.
El caso no está cerrado. Kohsuke Sumiyoshi del Colegio Nacional de Tecnología Numazu de Japón, señala que las grandes supernovas pueden explotar de una manera diferente, ya que sus núcleos tienen una composición distinta al pequeño modelo de Janka, y por lo tanto pueden producir una proporción distinta de neutrones y protones. Janka espera que las grandes supernovas actúen en forma similar a su modelo.
Fuente: NewScientist. Aportado por Silvia Angiola
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