El James Webb detecta por primera vez materiales pesados en una colisión de estrellas de neutrones 

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El James Webb detecta por primera vez materiales pesados en una colisión de estrellas de neutrones 

Las estrellas viajaron aproximadamente 120.000 años luz fuera de su galaxia de origen, antes de fusionarse. / NASA, ESA, CSA, STScI, Andrew Levan (IMAPP, Ware).

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha capturado una colisión de estrellas de neutrones que resultó en la creación de metales pesados. Esta explosión de kilonova ha proporcionado datos invaluables que confirman que las fusiones de estrellas de neutrones son una fuente de elementos pesados poco comunes. La investigación ha sido publicada en Nature.

Las consecuencias del colosal estallido de rayos gamma, que ocurrió el 7 de marzo de 2023, revelaron la presencia de telurio, un metal cuya formación no es posible mediante la fusión estelar convencional. Los datos también sugieren la existencia de otros metales pesados, como el tungsteno y el selenio.

Andrew Levan, astrofísico de la Universidad de Radboud, dirigió el análisis. El descubrimiento proporciona una pieza crucial del rompecabezas para comprender cómo nuestro Universo crea y distribuye material en el espacio. Además, este evento marca la primera vez que JWST investiga un fenómeno de este tipo.

 

Creación de elementos 

Las estrellas desempeñan un papel vital en la creación de elementos, al convertir el hidrógeno en elementos más pesados mediante una serie de reacciones de fusión. Sin embargo, este proceso solo puede producir elementos hasta el hierro. Más allá de este punto, la energía necesaria para fusionar elementos es mayor que la energía liberada, lo que provoca la desaparición de la estrella.

No obstante, la muerte explosiva de una estrella puede dar lugar a una serie de reacciones nucleares en las que los núcleos atómicos chocan con neutrones, generando elementos aún más pesados. Este proceso rápido, conocido como proceso r, requiere una alta densidad de neutrones libres y debe ocurrir rápidamente para evitar la desintegración radiactiva.

La observación de la colisión de dos estrellas de neutrones en 2017 confirmó que las kilonovas generan elementos mediante el proceso r, como se demostró con la detección de estroncio. El reciente estallido de rayos gamma, denominado GRB230307A, brindó otra oportunidad para investigar este fenómeno.

 

La observación 

El JWST se dirigió hacia el destello de la explosión del 5 de abril, capturando espectros que revelaron la presencia de telurio. Este hallazgo sugiere la existencia de otros elementos producidos mediante el proceso r en las eyecciones de la colisión de estrellas de neutrones, aunque se requieren más observaciones para confirmarlo.


Cabe destacar que la explosión ocurrió en el espacio intergaláctico, lejos de cualquier galaxia. Los astrónomos creen que las estrellas de neutrones se originaron en una galaxia y fueron expulsadas al espacio debido a explosiones de supernovas.

Esta observación abre nuevas líneas de investigación que desafían suposiciones previas sobre los estallidos de rayos gamma y proporciona información valiosa sobre la formación de elementos pesados. El estudio de fusiones más prolongadas permitirá entender mejor estos eventos y explorará la posibilidad de generar elementos aún más pesados.

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