Què són les quilonoves i com es formen?

formació kilonova

S'ha estimat que fa uns 80 milions d'anys, abans de la formació del nostre sistema solar, se'n va produir una quilonova a 1.000 anys llum de nosaltres. Aquesta kilonova, que va resultar de l'explosió d'una estrella de neutrons, va ser responsable de la creació d'alguns dels elements més pesats que es troben a la Terra i als meteorits. Entre aquests elements hi ha actínids com l'urani, el plutoni i el fermi, així com certs elements dels grups 10 i 11 de la taula periòdica, com el platí i l'or.

En aquest article explicarem què és una kilonova, quina és la naturalesa d'una estrella de neutrons i per què es produeixen en metalls preciosos com l'or i el platí.

Què és una kilonova

kilonova a l'espai

Quan es combinen dues estrelles de neutrons o una estrella de neutrons i un forat negre, el resultat és una kilonova. Aquesta explosió de fusió produeix elements únics que només es poden formar en un esdeveniment tan específic.

L'augment de l'interès per la física nuclear durant la dècada de 1930 i el posterior enfocament a l'energia nuclear a la dècada de 1950 van facilitar un canvi de la geoquímica a l'astroquímica, cosa que ens permet explorar investigacions químiques a través de la lent de l'astrofísica en lloc de la geologia. Aquesta transició va aplanar el camí per a l'estudi dels elements de la taula periòdica en relació amb cossos celestes com a estrelles i fins i tot galàxies. En conseqüència, finalment vam poder abordar investigacions científiques de llarga data, com l'origen de metalls preciosos com l'or i el platí, la formació d'elements que es troben al Sol i els meteorits, i la presència de certs elements de la taula periòdica a les atmosferes d'estrelles distants més enllà de la Via Làctia.

La formació d'elements més pesats que el ferro, exclosos l'hidrogen, l'heli i el liti, es produeix mitjançant un procés anomenat nucleosíntesi, que té lloc predominantment en l'explosió d'estrelles massives conegudes com a supernoves. Normalment, la nucleosíntesi cessa al ferro a causa de les limitacions de les reaccions nuclears ia problemes amb el nucli estel·lar.

Tot i això, hi ha elements a més del ferro que són significativament rics en neutrons, la qual cosa planteja la pregunta: on s'originen aquests elements? La resposta es troba en la connexió entre aquests elements i les estrelles de neutrons. Per aprofundir en aquest regne de les quilonoves i descobrir l'explicació, hem de comprendre el paper crucial que tenen els intensos fluxos de neutrons, que introdueixen nucleons als nuclis. Aquestes investigacions han impulsat, entre d'altres, l'establiment de l'Estació Espacial Internacional.

Quan una estrella de neutrons detona, la desintegració dels neutrons a través de la radioactivitat beta els transforma en protons. Aquest procés essencial permet la formació d'elements que superen el ferro a la taula periòdica.

Kilonovas i la seva relació amb el procés r

quilonova

El procés de captura de neutrons ràpids, també conegut com a procés r, té lloc exclusivament dins de les supernoves. Aquest procés implica una sèrie de reaccions nuclears, conegudes com a nucleosíntesi, que són responsables de produir més del 50% dels nuclis atòmics que són més pesats que el ferro. Després de milions d'anys de síntesi, aquests nuclis finalment s'alliberen a l'entorn estel·lar. A partir d'aquí contribueixen a la formació de noves estrelles, que alhora donen origen a sistemes planetaris estables.

Tot i l'ampli coneixement teòric disponible, va ser un repte important comprendre la prevalença d'elements específics, com l'or i el platí. Aquesta perplexitat va persistir fins que es va descobrir que els fluxos de neutrons necessaris podien atribuir-se a les col·lisions d'estrelles de neutrons, cosa que donava lloc a la formació de quilonoves.

Actualment, mitjançant la utilització de models d'observació cosmoquímica, podem quantificar l'abundància d'elements dins la Via Làctia, determinant en conseqüència la presència d'or i platí a meteorits i altres cossos celestes. Això ens permet establir connexions entre diversos elements i esdeveniments astrofísics passats. A més, alguns d'aquests esdeveniments ofereixen una explicació de l'origen de Polaris, una estrella distintiva i fàcilment identificable al cel nocturn.

Kilonova d'una explosió

explosió a l'espai

Podria ser una possibilitat una kilonova, causada per una explosió que va passar a 1.000 anys llum de distància del proto-Sol? Per aprofundir en els orígens de l'or i el platí dins del nostre sistema solar és imprescindible reconèixer els astrofísics Imre Bartos de la Universitat de Florida i Szabolcs Marka de la Universitat de Columbia. Les seves contribucions al camp són fonamentals a causa de les nombroses publicacions que envolten el tema «l'origen de l'or i el platí a la Terra«. Aquestes publicacions no només exploren els orígens generals sinó que també aprofundeixen els orígens específics dels actínids, un grup d'elements format per 15 elements químics que van des d'Actinium Ac (núm. 89) fins a Lawrencium Lr (núm. 103).

Els actínids, coneguts per la seva naturalesa altament radioactiva i pesada, inclouen elements ben coneguts com l'urani (núm. 92), el tori (núm. 90) i el plutoni (núm. 94). Aquests tres elements gaudeixen de gran fama perquè són els més abundants entre els seus homòlegs al nostre planeta.

Aprofundim en la investigació realitzada pels astrofísics Bartos i Marka, que van utilitzar tecnologia informàtica avançada per examinar la prevalença d'actínids en nombrosos Meteorits dins del nostre sistema solar. Les seves troballes van revelar que aproximadament 80 milions d'anys abans de la formació del nostre sistema solar, es va produir una explosió d'una estrella de neutrons a una distància de 1.000 anys llum. Aquest esdeveniment cataclísmic va jugar un paper important a l'abundància de metalls preciosos com l'or, el platí, el mercuri i el platí dins del nostre sistema planetari.

Com podeu veure, les investigacions sobre l'univers cada vegada aporten més informació sobre la formació i l'origen de tot. Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre què és una kilonova, la seva formació, característiques i molt més.


Deixa el teu comentari

La seva adreça de correu electrònic no es publicarà. Els camps obligatoris estan marcats amb *

*

*

  1. Responsable de les dades: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalitat de les dades: Controlar l'SPAM, gestió de comentaris.
  3. Legitimació: El teu consentiment
  4. Comunicació de les dades: No es comunicaran les dades a tercers excepte per obligació legal.
  5. Emmagatzematge de les dades: Base de dades allotjada en Occentus Networks (UE)
  6. Drets: En qualsevol moment pots limitar, recuperar i esborrar la teva informació.