Las kilonovas, explosiones astronómicas, han sido propuestas como principales productoras de metales pesados en el universo, superando la capacidad de las supernovas.
Observación del Evento GRB 211211A
En 2021, el Observatorio Swift de Neil Gehrels identificó un evento designado GRB 211211A, derivado de una kilonova. Esta fusión de dos objetos compactos se distinguió por un estallido de rayos gamma (GRB) que duró un minuto, anteriormente vinculado solo a supernovas.
Cuatro publicaciones científicas abordaron el descubrimiento y buscaron entender los procesos subyacentes de tal evento. Los resultados destacan la considerable generación de elementos pesados, incluyendo oro y platino.
El Dr. Matt Nicholl, de la Universidad de Birmingham, señaló que el evento produjo elementos pesados equivalentes a mil veces la masa de la Tierra, reafirmando el papel de las kilonovas en la producción de metales pesados.
Origen de Elementos Pesados: Kilonovas vs. Supernovas
Las estrellas convencionales fusionan hidrógeno en helio y sucesivamente en otros elementos. Sin embargo, la mayoría de elementos pesados requieren métodos de producción más intensivos que las simples fusiones estelares.
Las supernovas han sido tradicionalmente consideradas como fuentes de elementos como aluminio y potasio. No obstante, la insuficiencia en el número observado de supernovas plantea interrogantes sobre su rol en la generación de metales pesados.
Las observaciones de una kilonova en 2017 aportaron claridad, demostrando que la fusión de estrellas de neutrones genera cantidades significativamente mayores de estos elementos en comparación con las supernovas.
Escala de Producción en la “Fábrica Cósmica de Oro”
Si bien una kilonova típica genera grandes cantidades de elementos como iridio y uranio, la magnitud de GRB 211211A es notable. Los datos indican una masa total de eyecciones del proceso r de aproximadamente 0,047 masas solares.
Aunque esto puede parecer mínimo, al contrastar con la masa del Sol y la composición de la corteza terrestre, la significancia de estas kilonovas en la generación de metales pesados se hace evidente. Estos elementos, aunque escasos en la corteza, son más abundantes en el núcleo terrestre.
Para determinar la contribución real de eventos como el GRB 211211A en la presencia de elementos pesados, es esencial conocer su frecuencia, lo cual representa un desafío.
Causa Detrás del GRB 211211A y Futuras Investigaciones
La causa exacta detrás del GRB 211211A sigue siendo objeto de estudio. Las teorías sugieren que el GRB resultó de un chorro de electrones que viajaban a velocidades cercanas a la luz, cuyo enfriamiento liberó rayos gamma.
Entre las hipótesis, se considera la fusión entre una estrella de neutrones y una enana blanca. Sin embargo, esta teoría aún está en proceso de confirmación y será esencial para futuras investigaciones en el campo.
El estudio, por su impacto y relevancia, fue publicado en la prestigiosa revista Nature, acompañado de otras publicaciones relacionadas con el tema.
La “fábrica cósmica de oro” Kilonova es un fenómeno derivado de la fusión de dos objetos compactos en el espacio, concretamente en el evento GRB 211211A detectado en 2021. Este evento produjo elementos pesados, incluyendo metales preciosos como el oro, equivalentes a aproximadamente 1.000 veces la masa de la Tierra.
El GRB 211211A es un estallido de rayos gamma resultante de una kilonova, específicamente de una fusión de dos objetos compactos. Estos eventos liberan una cantidad inmensa de energía, propiciando la formación de elementos pesados, incluyendo metales valiosos como el oro y el platino, y tierras raras esenciales para avances tecnológicos.
El GRB 211211A es peculiar porque su estallido de rayos gamma duró un minuto, lo cual previamente se asociaba con GRB procedentes de supernovas. Sin embargo, este GRB provino de una fusión de estrellas de neutrones, haciéndolo un caso singular en la observación astronómica.
Las kilonovas, aunque son eventos más raros que las supernovas, producen cantidades significativamente mayores de elementos pesados. Así, aunque sean infrecuentes, su contribución al contenido metálico del universo es descomunal, explicando una gran proporción de la presencia de ciertos metales pesados.
Una hipótesis sugiere que el GRB 211211A fue provocado por la liberación de un chorro de electrones de alta velocidad que, al enfriarse, desencadenó la liberación de rayos gamma. Una propuesta para el origen de tal chorro es la fusión de una estrella de neutrones y una enana blanca, en contraste con la fusión típica de dos estrellas de neutrones.