31.07.18.-
Utilizando ALMA y NOEMA, un equipo de astrónomos ha hecho la primera
detección definitiva de una molécula radioactiva en el espacio
interestelar. La parte radioactiva de la molécula es un isótopo de
aluminio. Las observaciones revelan que el isótopo se dispersó en el
espacio después de la colisión de dos estrellas, que dejó un remanente
conocido como CK Vulpeculae. Es la primera vez que se hace una
observación directa de este elemento en una fuente conocida.
Anteriormente ya se había identificado este isótopo, pero procedía de la
detección de rayos gamma y su origen exacto era desconocido.
El equipo, liderado por Tomasz Kamiński
(Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, Estados Unidos),
utilizó ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) y el
conjunto NOEMA (NOrthern Extended Millimeter Array) para detectar una
fuente del isótopo radioactivo aluminio-26. La fuente, conocida como CK
Vulpeculae, fue vista por primera vez en 1670 y en aquel momento lo que
vieron los observadores parecía una “nueva estrella”, brillante y roja.
Aunque inicialmente era visible a simple vista, se desvaneció
rápidamente y ahora son necesarios potentes telescopios para ver los
restos de esta fusión, una tenue estrella central rodeada por un halo de
materia incandescente que fluye de ella.
348 años después de que el evento
inicial se observara, los restos de esta explosiva fusión estelar han
llevado a la firma clara y convincente de una versión radioactiva del
aluminio, conocido como aluminio-26. Se trata de la primera molécula
radioactiva inestable detectada definitivamente fuera del Sistema Solar.
Los isótopos inestables tienen un exceso de energía nuclear y,
finalmente, decaen en una forma estable.
“La primera observación de este isótopo
en un objeto de tipo estelar también es importante en un contexto más
amplio: el de la evolución química de la galaxia”, señala Kamiński. “Es
la primera vez que se identifica de forma directa el origen en el que se
produce el núclido radioactivo aluminio-26”.
Kamiński y su equipo detectaron la única
firma espectral de moléculas compuestas por aluminio-26 y flúor (26AlF)
en los restos que rodean a CK Vulpeculae, que se encuentra a unos 2000
años luz de la Tierra. A medida que estas moléculas giran y caen a
través del espacio, emiten una distintiva huella de luz en longitudes de
onda milimétricas, un proceso conocido como transición rotacional. Los
astrónomos consideran que es la mejor forma de detectar moléculas.
La observación de este particular
isótopo proporciona nuevas información sobre el proceso de fusión que
creó a CK Vulpeculae. También demuestra que las capas profundas, densas,
e interiores de una estrella, donde se forjan los elementos pesados y
los isótopos radioactivos, pueden ser agitadas y lanzadas al espacio por
colisiones estelares.
“Estamos observando las entrañas de una estrella destrozada hace tres siglos por una colisión”, subrayó Kamiński.
Los astrónomos también han determinado
que las dos estrellas que se fusionaron tenían masas relativamente
bajas, siendo una de ellas una estrella gigante roja con una masa de
entre 0,8 y 2,5 veces la de nuestro Sol.
Al ser radioactivo, el aluminio-26
decaerá hasta ser más estable y, en este proceso, uno de los protones
del núcleo decaerá en neutrón. Durante este proceso, el núcleo excitado
emite un fotón de muy alta energía, que se observa como un rayo gamma.
Anteriormente, las detecciones de
emisión de rayos gamma han demostrado que en la Vía Láctea hay alrededor
de dos masas solares de aluminio-26, pero se desconocía el proceso que
creó los átomos radioactivos. Además, debido a la manera en que se
detectan los rayos gamma, su origen preciso era también, en gran parte,
desconocido. Con estas nuevas medidas, los astrónomos han detectado por
primera vez, de forma confirmada, un radioisótopo inestable en una
molécula fuera de nuestro Sistema Solar.
Al mismo tiempo, sin embargo, el equipo
ha concluido es poco probable que la producción de aluminio-26 por
objetos similares a CK Vulpeculae sea la principal fuente de aluminio-26
en la Vía Láctea. La masa de aluminio-26 en CK Vulpeculae es
aproximadamente una cuarta parte de la masa de Plutón y dado que estos
eventos son tan poco comunes, es muy poco probable que sean los únicos
productores del isótopo en la galaxia Vía Láctea. Esto deja la puerta
abierta para continuar estudiando estas moléculas radioactivas.
Observaciones llevadas a cabo con ALMA detectan el isótopo radioactivo aluminio-26 de la remanente CK Vulpeculae. Image Credit: ESO/L. Calçada
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