✨︎ Resumen (TL;DR):
- Científicos dispararon un rayo del isótopo inestable cobre-59 contra hidrógeno congelado.
- Los datos confirman que el ciclo níquel-cobre recicla menos del 0.1% de material.
- El experimento descarta que la creación de elementos pesados se estanque tras explosiones estelares.
Un equipo internacional liderado por el físico Jaspreet Randhawa de la Mississippi State University (MSU) logró la primera medición directa de una reacción nuclear que ocurre durante ráfagas explosivas en estrellas de neutrones. El experimento despeja las dudas sobre cómo el universo forja elementos más pesados que el hidrógeno y el helio.
El hallazgo, publicado el 20 de febrero en The Astrophysical Journal, derriba la idea de que el mecanismo teórico conocido como ciclo níquel-cobre actuaba como un bloqueo para la creación de nuevos elementos.
Para probarlo, los investigadores ejecutaron el experimento en TRIUMF, el laboratorio nacional de física de partículas y nuclear de Canadá. Allí aceleraron un rayo de cobre-59 —un isótopo de vida corta que decae en menos de dos minutos— y lo impactaron contra un objetivo de hidrógeno congelado antes de que se descompusiera.
Los resultados comprobaron que la tasa de reacción genera menos del 0.1 por ciento de reciclaje a través del ciclo durante las ráfagas de rayos X, lo que descarta que este proceso funcione como una barrera.
“El universo comenzó casi enteramente con hidrógeno y helio”, afirmó Randhawa en un comunicado de la MSU. “Cada elemento más pesado —desde el oxígeno que respiramos hasta el hierro en el núcleo de la Tierra— fue forjado más tarde en estrellas y explosiones estelares”.
El origen de los materiales extremos
Las estrellas de neutrones son los restos ultradensos de explosiones estelares masivas. Empacan más masa que el Sol en un objeto con dimensiones similares a las de una ciudad terrestre.
Cuando estos remanentes habitan en sistemas estelares binarios ocurren procesos muy violentos:
- Tiran del material de su estrella compañera.
- Generan temperaturas y presiones extremas.
- Desencadenan ráfagas de rayos X de alta potencia.
La comunidad científica debatía si el proceso de construcción de elementos en estas ráfagas se detenía al llegar al cobre-59. Al identificar las temperaturas exactas donde el reciclaje de níquel-56 es relevante y en qué punto se produce la ruptura hacia elementos más pesados, los astrofísicos ahora tienen datos concretos para modelar la nucleosíntesis espacial.
“Nuestras mediciones muestran que este obstáculo es mucho más débil de lo esperado, lo que significa que el proceso que construye elementos más pesados puede continuar”, concluyó Randhawa.
