La cuna del oro está en estrellas de neutrones (vídeo del choque)

Una cucharadita de material de una estrella de neutrones pesaría en la Tierra unos 5 millones de toneladas

Oro, número atómico 79, símbolo del elemento Au, el metal precioso más querido para la mayoría, podría tener su origen en explosiones extremadamente raras y violentas en los confines del espacio exterior. El Bling aparentemente comenzó con un blam.

Durante muchos años, los científicos habían teorizado que los elementos pesados ​​de la tabla periódica, como el oro, platino, plomo y uranio, tuvieron su origen en explosiones de supernovas. Pero una observación astronómica en junio ha producido evidencia de que estos metales provienen de algo aún más exótico: las colisiones de objetos ultra-densos llamados estrellas de neutrones.

Durante mucho tiempo se ha entendido que los elementos de la Tierra son de origen cósmico. Átomos de carbono y oxígeno en nuestro cuerpo, por ejemplo, provienen del interior de las estrellas, en donde se formaron en condiciones de alta presión y calor. Posteriormente fueron arrojados en el universo por las explosiones de supernovas. Es literalmente cierto, como solía decir el fallecido astrónomo Carl Sagan, que todos somos materia de estrellas.

Pero la nueva evidencia sugiere que el oro y otros elementos pesados ​​no provienen de supernovas, sino de choques de estrellas de neutrones.

"Todos somos materia de estrellas, y nuestras joyas proceden de estrellas que han chocado", dijo Edo Berger, un astrónomo que dirigió la investigación en el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts.

Las estrellas de neutrones son los núcleos colapsados ​​de estrellas que han explotado en una supernova. Una estrella de neutrones puede tener más o menos el diámetro de una ciudad pero contiene tanta masa como nuestro Sol, o más, todo ello hacinado por la fuerza de la gravedad hasta que incluso los átomos se han derrumbado, dejando el objeto con la densidad de un núcleo atómico.

Una cucharadita de material de una estrella de neutrones pesaría en la Tierra unos 5 millones de toneladas.

La mayoría de estos pasteles de frutas cósmicos son vagabundos solitarios, pero algunos están emparejados, como remanentes de estrellas binarias. Pueden orbitar entre sí durante mil millones de años, pero poco a poco van derivando cada vez más cerca, juntando sus espirales en obediencia a las leyes de la relatividad general de Einstein. Un día, se produce la catastrófica fusión.

Este tipo de cosas no es una cuestión de rutina en el plano galáctico. En la galaxia de la Vía Láctea, con cientos de miles de millones de estrellas, es probable que una colisión de estrellas de neutrones ocurra una vez cada 100.000 años, dijo Berger. Pero el universo es grande, con muchos miles de millones de galaxias, y así los astrónomos hacen un estudio de todo el cielo de vez en cuando para ver uno de estos infrecuentes eventos. Así fue como el 3 de junio, el telescopio espacial Swift de la NASA observó un destello de luz llamado "estallido breve de rayos gamma (GRB)" en una galaxia a 3.9 mil millones años luz de distancia en la constelación de Leo.

El estallido duró sólo dos décimas de segundo. Los astrónomos se apresuraron a volver a observar ese pequeño trozo de espacio con un potente telescopio en Chile y el Telescopio Espacial Hubble.

Ellos vieron algo brillante que ya habían visto antes en un GRB. Después de comparar sus observaciones con modelos teóricos, los astrónomos concluyeron que estaban viendo el resplandor radiactivo de una gran cantidad de metales pesados ​​formados en la explosión provocada por la fusión de estrellas de neutrones.

La observación explica potencialmente este tipo de GRB de corta duración. Estos destellos de luz pueden eclipsar brevemente una galaxia entera.

Aunque las colisiones de estrellas de neutrones se habían propuesto como una fuente de tales GRB, ahora hay una observación directa.

"Ahora tenemos una especie de pistola humeante", dijo Berger.

Un par de estrellas de neutrones se mueven en órbita alrededor de mil millones de años antes de chocar y, a continuación, dijo Berger, "suceden muy rápidamente varias cosas interesantes". La mayoría del material se colapsa para formar un agujero negro. Parte de él se arroja al vacío. Ese material es rico en neutrones, lo que impulsa la formación de elementos más pesados, como los montones de barro hasta arriba en un vehículo todo terreno.

"Se necesita una gran cantidad de neutrones que depositar en algún núcleo la semilla para la construcción de algo pesado como el oro, el plomo o el platino," dijo Daniel Kasen, astrofísico de la Universidad de California en Berkeley.

Estas explosiones hacen una asombrosa cantidad de átomos pesados. Kasen hizo un cálculo para el caso del 3 de junio y encontró que producía cerca de 20 masas terrestres de cantidad de oro. Eso es oro suficiente para llenar 100 billones de petroleros, dijo.

Y si el platino es lo tuyo, entonces alégrate: Estas colisiones crean siete veces la cantidad de platino que de oro.

"Soy partidario de usar el nombre 'blingnova" para describir este tipo de eventos, ya que lo que estamos viendo es básicamente una ostentación de la riqueza", dijo Kasen.

Una pregunta persistente: ¿Esta cantidad de oro y otros metales no se puede producir en una supernova? Los cálculos de Berger muestran que el origen en las estrellas de neutrones puede dar cuenta de todo el oro en el universo.

En una conferencia de prensa el miércoles, respondió a una pregunta diciendo que no podía descartar la posibilidad de que un poco de oro proviniese de supernovas comunes y corrientes. Pero dijo: "No hay necesidad real para invocar otro mecanismo".

Todavía hay muchas cosas que hay que hacer con los átomos de oro antes de que terminen en el diente de una persona. El oro es, básicamente, el polvo en el viento, atomizado, hasta que se mueva en una nube de material que puede unirse, a través de la fuerza de gravedad, en un sistema solar de planetas con una estrella en el centro.

Al principio de la historia de la Tierra, los asteroides conteniendo oro bombardearon continuamente su superficie. Hace más de mil millones de años o más, los procesos geológicos del planeta concentraron los átomos de oro para que pudieran formar las venas y las pepitas. El oro es químicamente no reactivo, casi inerte, y no puede enlazar con otros elementos.

"Es un proceso de destilación. Eso es lo que hacen los planetas", dijo Robert Hazen, un mineralogista de la Institución Carnegie de Washington. El oro es raro en la Tierra - aproximadamente una parte por mil millones en la corteza de la Tierra, dijo Hazen.

La mayor parte del oro de la Tierra está atrapado en el núcleo del planeta, dijo. Y, añadió, desde hace mucho tiempo hay una conjetura en la que se dice que el mismo centro de la Tierra es un pequeño núcleo de oro puro.

Así que, ¿la Tierra tiene un corazón de oro? No se ha encontrado una manera de comprobarlo... todavía.