publicado n/a investigación y ciencia tiene Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón
Estudio publicado na Cartas del Diario Astrofísico
Los elementos más pesados de la tabla periódica se crean dentro de las estrellas mediante el proceso de fusión nuclear y son generados por el cosmos a través de explosiones de supernovas. Por ello, el estudio de la composición química del universo permite reconstruir la historia de cada una de las sustancias que permitieron la aparición de la vida en la Tierra.
En términos generales, una explosión estelar puede ocurrir de dos formas, en las que la proporción de los dos elementos químicos producidos dependerá de cada proceso. Los compuestos más blandos, como el oxígeno y el magnesio, provienen principalmente de explosiones de estrellas con masas superiores a diez áreas. Estos objetos se conocen como supernovas de colapso del núcleo. En compensación, las estrellas menores terminan su ciclo de vida todavía blancas, entre las que pueden expulsar una fracción de su materia («robada» a una estrella compañera y acumulada en su superficie), convirtiéndose en una supernova termonuclear o alguna otra. Los átomos pesados como el hierro y el níquel son creados principalmente por este tipo de supernova. En el caso del sistema solar, para obtener su composición química actual, se necesita aproximadamente una explosión de supernova termonuclear por cada cinco fusiones del núcleo.
Ahora, un grupo de investigadores ha utilizado el satélite de rayos X Suzaku de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) para averiguar si la composición química del universo está relacionada con el sistema solar o si nuestra vizinha local es un lugar especial en el cosmos. Por eso, en lugar de estudiar los elementos que produce cada estrella, los astrónomos analizarán el espacio intergaláctico. La razón de esta estrategia es que, en su mayor parte, dos metais no están contenidos en las estrellas, sino en gases difusos y calientes, no hay espacio entre las galaxias, que es visible en las bandas Específicamente, esta emisión proporciona dos llamados cúmulos de galaxias, áreas del universo donde estructuras como la Vía Láctea están unidas por la gravedad.
Aurora Simionescu de JAXA y sus colaboradores harán varias observaciones con Suzaku en un intento por desentrañar el enigma de la composición química intergaláctica. Durante las primeras observaciones, estudiamos el sistema de rayos X más brillante de su tipo, el cúmulo de Perseus, que permitió mediciones muy detalladas de la abundancia de hierro a gran escala. Sin embargo, estos datos no proporcionarán información sobre los elementos químicos producidos principalmente por el colapso del núcleo de las supernovas.
Para poder comparar la emisión en rayos X de dos elementos más ligeros y más pesados, los astrónomos realizaron observaciones del grupo de galaxias más cercano a nosotros y el segundo más brillante en rayos X, o cúmulo de Virgem; La temperatura media más baja del aglomerado de Perseus fue adecuada para este estudio. El análisis de dos nuevos datos nos permitió detectar no solo hierro, sino, por primera vez, magnesio, silicio y hierro. Sus resultados fueron publicados en la revista Cartas del Diario Astrofísico.
“Descubrimos que las relaciones entre las abundancias de los elementos son constantes en todo el volumen del aglomerado de Virgem. Además, los valores obtenidos son consistentes con la composición del Sol y de la mayoría de las estrellas de nuestra galaxia”, explica Norbert Werner, de la Universidad de Stanford y coautor del estudio. Los cúmulos de galaxias ocupan un gran volumen en el espacio. por lo tanto, el contenido de cada uno de ellos se considera representativo de todo el universo.
El descubrimiento sugiere que la composición química del cosmos es la misma desde las escalas de los rayos solares (cientos de miles de kilómetros) hasta las de los cúmulos de galaxias (varios miles de años luz). Si bien puede haber lugares “únicos”, mientras tanto, la composición química del universo tiene similitudes con nuestro entorno local, cuyos elementos son decisivos para que la vida aparezca como la conocemos.
«El satélite Suzaku abrió un nuevo planeta en el universo y nos mostró que donde queremos oler, a gran escala, la combinación de dos compuestos químicos es esencialmente la misma», dice Steven Allen de la Universidad de Stanford y un estudio partícipe. «Es un resultado simple, pero es un paso fundamental para comprender cómo resultó ser el universo o cómo se ve hoy».