Aprender más sobre supernovas a través del polvo estelar

La mayoría de los diversos elementos del universo provienen de supernovas. De hecho, estamos hechos del polvo de esas estrellas muertas hace mucho tiempo y de otros procesos astronómicos. Pero los astrónomos intentan comprender los detalles de cómo sucede todo esto.

¿Cómo impulsan los diferentes isótopos producidos por las supernovas la evolución de los sistemas planetarios? De los diferentes tipos de supernovas, ¿cuáles desempeñan el papel más importante en la creación de las abundancias elementales que vemos hoy? Una forma en que los astrónomos estudian estas cuestiones es observando los granos presolares.

Se trata de partículas de polvo que se formaron mucho antes de la formación del Sol. Algunos de ellos fueron expulsados ​​del antiguo sistema cuando una estrella encendió su reactor nuclear y limpió el sistema de polvo. Otros se forman a partir de restos de supernovas y colisiones estelares. Independientemente de su origen, cada grano presolar tiene una huella isotópica única que nos cuenta su historia.

Durante décadas, sólo pudimos estudiar partículas presolares encontradas en meteoritos, pero misiones como Stardust han capturado partículas de cometas, brindándonos una rica fuente para estudiar. Las observaciones con radiotelescopios como ALMA permiten a los astrónomos ver las proporciones de isótopos de estos granos en su punto de origen. Ahora podemos estudiar los granos presolares tanto en el laboratorio como en el espacio.

A nuevo estudio Publicado en arXiv El servidor de preimpresión compara los dos, centrándose en el papel de la supernova.

Descubrieron que la agregación física de partículas presolares sería importante para comprender su origen. Por ejemplo, se sabe que las supernovas de tipo II, también conocidas como supernovas de colapso del núcleo, producen titanio-44, un isótopo inestable. A través de procesos de descomposición, esto puede provocar un exceso de calcio-44 en los granos presolares.

Pero los granos extraídos de sistemas estelares jóvenes también son ricos en calcio-44. En el primer caso, los granos se forman con titanio, que luego se transforma en calcio, mientras que en el segundo caso, los granos se forman directamente con calcio. No podemos distinguir entre los dos simplemente mirando las proporciones de isótopos. En cambio, tenemos que observar la distribución específica del calcio-44 dentro del grano.

El equipo descubrió que mediante el uso de espectrometría de masas de iones secundarios a nanoescala (NanoSIM) podían distinguir el origen de los granos encontrados en los meteoritos. Se observan complicaciones similares con los isótopos de silicio y cromo.

En general, el estudio demuestra que necesitaremos más estudios para rastrear el origen de los granos presolares que hemos recolectado. Pero a medida que comprendamos mejor los granos que se acumulan en la Tierra, deberían ayudarnos a comprender mejor cómo se forman los elementos en los hornos nucleares de las estrellas masivas.

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