La investigación de los fenómenos astronómicos ha revelado recientemente un hallazgo fascinante sobre las kilonovas, eventos cósmicos de una energía inimaginable que resultan de la fusión de dos estrellas de neutrones, o de una estrella de neutrones con un agujero negro o una estrella enana blanca. Un estudio publicado en la prestigiosa revista Nature, con la colaboración destacada del Instituto de Astrofísica de Andalucía, ha arrojado luz sobre la crucial función que estas explosiones estelares desempeñan en el cosmos: la creación de elementos pesados, en particular, aquellos denominados 'tierras raras'. Mientras las estrellas convierten hidrógeno y helio en elementos más livianos en un proceso conocido como nucleosíntesis estelar, solo fenómenos como las kilonovas poseen la energía necesaria para forjar los componentes más pesados de la tabla periódica, llenando así un vacío crucial en nuestra comprensión de la formación elemental universal.
La particularidad de las kilonovas, como detalla Yuhan Yang en el estudio, investigador postdoctoral en la Universidad de Roma Tor Vergata, radica en su capacidad para sintetizar elementos más allá del hierro a través de la desintegración radiactiva, un proceso que ocurre tras la colisión de objetos compactos que dan origen a estas explosiones. Este fenómeno no solo enriquece nuestro conocimiento sobre la formación de elementos en el universo sino que, además, desafía nuestra comprensión previa sobre la durabilidad y observabilidad de las kilonovas, que tradicionalmente se creía que no podían ser monitoreadas más allá de unos pocos días tras su ocurrencia.
La importancia de este estudio se ve potenciada por la observación de una kilonova específica, vinculada a una ráfaga de rayos gamma detectada el 7 de marzo de 2023, situada a unos 950 millones de años luz de distancia. A través del uso de telescopios de avanzada como el Hubble y el James Webb, los científicos lograron un seguimiento detallado de este evento, lo que permitió caracterizar la evolución de la kilonova y confirmar la dispersión de elementos pesados por el universo, incluidos los lantánidos, esenciales para la tecnología moderna, como los smartphones y las baterías de vehículos eléctricos.
Una breve ráfaga de rayos gamma
Este descubrimiento no solo resalta la capacidad de las kilonovas para diseminar elementos que son cruciales para la vida y la tecnología en la Tierra, sino que también subraya el valor de la colaboración internacional en la ciencia astrofísica. La investigación, coordinada por la Universidad de Roma Tor Vergata y con la contribución de instituciones de renombre como el Instituto Nacional de Astrofísica, proporciona una ventana única hacia el origen y la evolución de los estallidos de rayos gamma y, por extensión, hacia la formación del universo tal como lo conocemos.
