Una kilonova cercana sucedida hace millones de años

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Un grupo de investigadores ha encontrado pistas de una kilonova, sucedida hace millones de años, que fue relativamente cercana al Sistema Solar. Algo que resulta interesante porque, hasta ahora, solo se han captado en lugares muy lejanos. De hecho, ni siquiera en nuestra galaxia…

Una kilonova cercana al sistema solar en un pasado reciente

Las kilonovas son producto de la colisión de estrellas de neutrones. Es uno de los fenómenos más destructivos que podemos observar. Generalmente, tienen lugar a años-luz, en otra galaxia. Por lo que, aunque se puede observar su potencia a través de la luz que emiten, sus consecuencias en la Tierra son mínimas. Sin embargo, hace no mucho tiempo, se descubrió que hay ciertos tipos de isótopos en el fondo del océano. Algo que apunta a que debió suceder una kilonova relativamente cercana al Sistema Solar, y seguramente hace no mucho tiempo.

Concepto artístico de una colisión de dos estrellas de neutrones. Crédito: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc./Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

¿Cómo ayudan estos isótopos, en el fondo del océano, a deducir que ha sucedido una kilonova cerca de la Tierra? Algunos elementos tienen su origen en procesos muy específicos (otros pueden formarse por diferentes vías). En esos sedimentos oceánicos se descubrieron dos isótopos: Fe-60 (hierro-60) y Pu-244 (plutonio-244) datados en 3-4 millones de años. El hierro-60, en teoría, puede generarse en supernovas normales. Sin embargo, el Pu-244 se cree que solo se puede originar en kilonovas, o, como mínimo, en la colisión de una estrella de neutrones con otra cosa.

Los investigadores han analizado las proporciones de estos dos isótopos y han determinado que una única colisión de dos estrellas de neutrones no hubiera sido suficiente para crear lo que muestran los datos. Sin embargo, un nuevo estudio, publicado por físicos de la Universidad de Trento, determinaba que, con un patrón específico de expulsión de los restos, y un ángulo concreto en esa kilonova, la proporción de isótopos de hierro y plutonio podría explicarse por una kilonova. Una pista importante es que los isótopos no se habían degradado.

La semivida de un isótopo

El pu-244 tiene una semivida de 81 millones de años, mientras que el del fe-60 es de 1,5 millones de años. Al combinar la edad del sedimento con la semivida de estos elementos, los investigadores han podido determinar la proporción. Otros estudios han planteado que algunos tipos de supernovas, menos frecuentes, podrían haber creado la proporción de hierro/plutonio observada en las muestras. Sin embargo, ninguna de esas opciones podría haber sido la fuente. La única explicación plausible que queda es la de una kilonova.

Hay diferentes factores que hacen que este fenómeno sea una explicación plausible. El colapso gravitacional durante una colisión de estrellas de neutrones provoca vientos muy potentes, que expulsan mucho material. Además de por ese colapso gravitacional, el bombardeo de neutrinos, del material expulsado, podría crear pu-244 en cantidades similares a lo observado en el lecho oceánico. Los investigadores han realizado diferentes simulaciones para demostrar que era posible obtener esta proporción, pero solo si se daban ciertas condiciones.

La kilonova debería estar ligeramente inclinada hacia la Tierra. La proporción solo era posible si el viento de las latitudes medias y altas golpeasen a nuestro planeta. Por lo que, en teoría, una única kilonova podría explicar la existencia de Fe-60 y Pu-244 en los océanos del planeta. Dado que estos isótopos han aparecido en los sedimentos creados hace entre 3 y 4 millones de años, parece probable que la kilonova hubiese tenido lugar en ese momento. Otra pregunta, no menos importante, es a qué distancia de nosotros se produjo.

Una kilonova tan cercana como algunas estrellas muy populares

Para calcular la distancia, los investigadores calcularon el reparto de cada elemento en función de la velocidad del viento creado por la colisión. La respuesta es de entre 150 y 200 pársecs, es decir, entre 500 y 600 años-luz. Es decir, básicamente tuvieron lugar a la vuelta de la esquina. Las buenas noticias son que, por supuesto, este fenómeno no tuvo ninguna consecuencia negativa para la vida en nuestro planeta. Por otro, no hay ningún sistema, en nuestro alrededor, que pueda producir una kilonova en los próximos millones de años.

Los restos de la supernova SN 1987A vistos por el telescopio James Webb. Crédito: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura et al.

Así que, en términos generales, no hay de qué preocuparse respecto a la vida en el planeta. Tampoco hay estrellas, que puedan explotar en forma de supernova, que estén lo suficientemente cerca como para ser un problema. Este tipo de trabajos, además, son un buen recordatorio de que el universo es un lugar peligroso. En ocasiones, esos fenómenos destructivos pueden suceder muy cerca de nuestro planeta. En términos de la vida de un ser humano, sin embargo, es poco probable que lo experimentemos en el curso de nuestras vidas.

La muerte de las estrellas (tanto las suficientemente masivas como para explotar como supernova, así como las menos masivas, como el Sol) es una parte importante de la evolución de una galaxia. Los elementos forjados en su interior son incorporados en las generaciones posteriores de estrellas (y sus sistemas planetarios). Es decir, era necesario que naciesen, viviesen y muriesen multitud de estrellas para que el Sistema Solar fuese tal y como lo conocemos, y para que nuestro planeta pudiese tener vida. Es decir, no solo son algo negativo…

Fuente: Astrobitacora.com


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