Científicos: un descubrimiento histórico permite resolver el misterio del polvo estelar más antiguo que el Sistema Solar: miden por primera vez una reacción nuclear en estrellas moribundas.

Científicos: un descubrimiento histórico permite resolver el misterio del polvo estelar más antiguo que el Sistema Solar: miden por primera vez una reacción nuclear en estrellas moribundas.

Un equipo internacional de investigadores liderado por el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, ha conseguido medir por primera vez un proceso nuclear fundamental para comprender cómo se forman determinados elementos químicos en las estrellas moribundas.

El experimento, realizado en las instalaciones del CERN, en Ginebra (Suiza), permite explicar una anomalía que llevaba décadas desconcertando a la comunidad científica: la presencia de cantidades inesperadamente elevadas de molibdeno-94 en diminutos granos de polvo anteriores al nacimiento del Sistema Solar.

Los resultados, publicados en la prestigiosa revista científica Physical Review Letters, representan un avance importante para comprender el origen de los elementos pesados que forman parte del universo y de nuestro propio planeta.

El misterio del polvo que existía antes del Sistema Solar.

Los llamados granos presolares son diminutas partículas de polvo estelar que se formaron antes del nacimiento del Sistema Solar y que han permanecido conservadas en meteoritos primitivos.

Estas partículas contienen información extraordinariamente valiosa sobre las estrellas que existieron hace miles de millones de años.

Sin embargo, durante décadas, los científicos encontraron una característica difícil de explicar: algunas de ellas contenían una cantidad de molibdeno-94 muy superior a la que predecían los modelos teóricos sobre la formación de los elementos químicos.

Esta discrepancia representaba una importante incógnita para comprender cómo las estrellas producen y distribuyen los elementos que posteriormente forman nuevos planetas.

El niobio-94, la pieza que faltaba en la investigación.

Para resolver el problema, los investigadores centraron su atención en el niobio-94, un isótopo radiactivo que desempeña un papel fundamental en las reacciones nucleares que tienen lugar en el interior de las estrellas moribundas.

Este elemento puede seguir dos caminos diferentes: capturar un neutrón o experimentar una desintegración beta.

La competencia entre ambos procesos determina cuánto molibdeno-94 termina produciéndose.

Hasta ahora, la probabilidad de que el niobio-94 capturase un neutrón no se había medido experimentalmente. Por primera vez, el equipo consiguió determinar este proceso en condiciones de laboratorio.

Un experimento realizado en el CERN.

La medición se llevó a cabo en la instalación nuclear n_TOF del CERN, especializada en estudiar las reacciones que se producen cuando los neutrones interactúan con distintos materiales.

Para realizar el experimento fue necesario un importante trabajo internacional de producción y caracterización de muestras radiactivas, con la participación de centros de investigación de Alemania, Francia y Suiza.

Entre los investigadores implicados destacan Javier Balibrea Correa, primer autor del estudio, César Domingo y Jorge Lerendegui Marco, vinculados al IFIC.

Una respuesta que mejora los modelos sobre la evolución de las estrellas.

Al incorporar los nuevos datos a los modelos estelares más avanzados, los investigadores comprobaron que las predicciones conseguían reproducir con mucha mayor precisión las cantidades de molibdeno-94 observadas en los granos presolares.

El resultado reduce considerablemente las incertidumbres que existían hasta ahora y permite comprender mejor cómo se forman determinados elementos pesados en el interior de las estrellas.

No obstante, los científicos advierten de que todavía quedan otros procesos nucleares del niobio-94 pendientes de mediciones experimentales precisas.

Un paso más para comprender nuestro origen cósmico.

Este descubrimiento no solo ayuda a resolver un misterio de la astrofísica, sino que también aporta información sobre el origen de los materiales que forman los planetas y los seres vivos.

Los elementos químicos que existen en nuestro entorno se formaron mediante procesos nucleares en el interior de estrellas que, al llegar al final de sus vidas, dispersaron esos materiales por el espacio.

Conocer cómo se producen estos elementos permite reconstruir una parte fundamental de la historia del universo y comprender mejor de dónde proceden los componentes de los que estamos hechos.

Un pequeño grano de polvo conservado durante miles de millones de años puede guardar secretos sobre estrellas desaparecidas. Ahora, la ciencia ha conseguido descifrar una de sus grandes incógnitas.

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