Más polvo de supernova en el sistema solar

04 de agosto de 2022

Los estudios de sondas iónicas y los modelos mejorados de nucleosíntesis estelar están proporcionando nuevos conocimientos sobre el polvo de estrellas de nuestro sistema solar
Imagen en falso color del remanente de supernova Cassiopeia A: Una supernova que explotó en el siglo 17. El polvo de tal supernova, que explotó hace miles de millones de años, también se puede detectar en nuestro sistema solar y en cantidades más grandes de lo que se suponía anteriormente. Aumentar imagen
Imagen en falso color del remanente de supernova Cassiopeia A: Una supernova que explotó en el siglo 17. El polvo de tal supernova, que explotó hace miles de millones de años, también se puede detectar en nuestro sistema solar y en cantidades más grandes de lo que se suponía anteriormente. [menos]

Los elementos químicos, desde el carbono hasta el uranio, se forman exclusivamente en las estrellas en un conjunto de procesos conocidos como nucleosíntesis estelar. Al final de la vida de una estrella, se liberan como viento o en una explosión violenta (supernovas) en el espacio circundante, llamado medio interestelar. En el proceso, una gran fracción de los elementos no volátiles se condensa en polvo de estrellas, pero parte de esto se destruye nuevamente más tarde en el medio interestelar. Los granos sobrevivientes también se incorporaron a los cuerpos planetarios de nuestro sistema solar hace unos 4.600 millones de años. Dado que estos granos existían antes de la formación de nuestro sistema solar, se les llama "granos presolares". Muestran patrones de isótopos atípicos, es decir, anómalos, para nuestro sistema solar. Sobre la base de estas anomalías características en la abundancia isotópica, se pueden detectar en meteoritos y material cometario. Los granos presolares brindan una oportunidad única para estudios de laboratorio detallados de los procesos de nucleosíntesis estelar y ayudan a identificar los tipos de estrellas que contribuyeron con polvo al sistema solar. Esto proporciona una contribución importante cuando se trata de comprender mejor el origen de los elementos químicos y la formación de nuestro sistema solar.

Un artículo recientemente publicado en Nature Astronomy presenta hallazgos recientes de estudios de estos granos presolares y discute las implicaciones para futuras investigaciones, modelos de polvo interestelar y la interpretación de observaciones astronómicas de polvo en la eyección de explosiones de supernovas.

Los nuevos hallazgos fueron posibles gracias a los métodos mejorados de análisis de polvo de estrellas de la sonda de iones NanoSIMS, así como a los nuevos cálculos del modelo. La sonda de iones NanoSIMS mide la distribución de la abundancia de ciertos isótopos en el rango del submicrómetro. Lo hace escaneando con un haz de iones enfocado y luego utilizando espectrometría de masas para analizar las partículas de la muestra que se eliminan en el proceso.

Peter Hoppe, líder del grupo en el Departamento de Química de Partículas del MPI para Química y autor principal de la publicación, explica que: "Saber que una fracción mucho mayor de polvo de estrellas proviene de explosiones de supernovas proporciona a los investigadores nuevos parámetros importantes para crear modelos informáticos de evolución del polvo en el medio interestelar. Esto es especialmente cierto cuando se describe la supervivencia del polvo de supernova recién producido y el polvo interestelar viejo a medida que pasan las ondas de choque de supernova". Esto último es de interés, dijo, porque el polvo juega un papel importante como catalizador de reacciones químicas en nubes moleculares interestelares y se cree que es un bloque de construcción para la formación de nuevos planetas en discos protoplanetarios en sistemas estelares jóvenes. El astrofísico resume diciendo que hasta ahora no ha habido suficiente exploración de los procesos que causaron que el polvo estelar se mezclara en el medio interestelar local a escalas espaciales y temporales extendidas, y estos deben estudiarse con más detalle en futuros modelos evolutivos.