Los agujeros negros son fábricas de oro
De nuevo, la astrofísica y la computación han vuelto a unirse para descubrir qué materiales se pueden crear en los discos de acreción de los agujeros negros. Estos discos están compuestos de una especie de remolino formado por el polvo y el gas del espacio que está alimentando a un agujero negro recién nacido.
En este contexto tan extremo, se produce un fenómeno
físico muy interesante para la creación de elementos pesados, como el oro, la
plata, el torio y el uranio, debido a la conversión de protones en neutrones
derivada de una alta emisión de neutrinos.
Es lo que han estado investigando en el GSI (Centro
de Investigación de Iones Pesados, en Alemania), mediante diferentes
simulaciones.
“En nuestro estudio, investigamos sistemáticamente
por primera vez las tasas de conversión de neutrones y protones para un gran
número de configuraciones de disco mediante elaboradas simulaciones por
computadora, y encontramos que los discos son muy ricos en neutrones siempre
que se cumplan ciertas condiciones”, asegura Oliver Just del grupo de
Astrofísica Relativista del GSI.
Es decir, que un agujero negro puede producir oro,
aunque claro, todo depende del proceso r o proceso de captura rápida de
neutrones, al producirse explosiones tan poderosas como la que tuvo lugar con
el Big Bang.
El primer escenario factible para conseguir crear
materiales densos, como el oro, es una colisión impresionante que fusiona
elementos más pesados. Aunque es un proceso que ha de suceder extremadamente
rápido, de tal modo que la desintegración no tenga tiempo de ocurrir antes de
agregar más neutrones al núcleo.
“El factor
decisivo es la masa total del disco", explica Just. "Cuanto más
masivo es el disco, más a menudo se forman neutrones a partir de protones
mediante la captura de electrones bajo emisión de neutrinos, y están
disponibles para la síntesis de elementos pesados mediante el proceso".
"Sin embargo, si la masa del disco es demasiado
alta, la reacción inversa juega un papel más importante, de modo que los
neutrones recapturan más neutrinos antes de que abandonen el disco.Estos
neutrones luego se vuelven a convertir en protones, lo que dificulta el proceso
r", agrega.
En este sentido, el punto óptimo en el cual se
produce de forma más eficiente tales elementos pesados coincide con una masa de
disco de acreción de entre el 1% y el 10% de la masa del Sol. Llegadas a tal
punto, las estrellas de neutrones se convierten en fábricas de elementos
pesados.
Aun así, la investigación publicada en Monthly
Notices of The Royal Astronomical Society todavía no es concluyente y ha de
proseguir.
"Estos datos son actualmente
insuficientes", incide Andreas Bauswein, astrofísico de GSI." Pero
con la próxima generación de aceleradores, como el Facility for Antiproton and
Ion Research (FAIR), será posible medirlos con una precisión sin precedentes en
el futuro".
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Referencia : https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/509/1/1377/6384847?redirectedFrom=fulltext
Artículo en español: https://www.businessinsider.es/agujeros-negros-son-capaces-fabricar-oro-otros-materiales-966217
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