El Oro de la Tierra Procede de la Colisión entre Estrellas Muertas

Recreación artística de dos estrellas de neutrones en el momento de su colisión. Las nuevas observaciones confirman que las colisiones entre estrellas de neutrones producen brotes cortos de rayos gamma. En tales colisiones también se generan elementos pesados raros, incluyendo el oro. A la luz de lo descubierto, ahora parece muy probable que todo el oro de la Tierra provenga de colisiones entre estrellas de neutrones. Autor y copyright: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.

El oro es, y ha sido a lo largo de la historia, un metal muy valorado en las distintas sociedades humanas dada su peculiar belleza y, sobre todo, debido a su escasez. Es por esto que, desde siempre, ha sido empleado en la elaboración de joyas y ha estado presente, de un modo real o ficticio, en la economía de estas sociedades (bien como moneda, bien como indicador de la riqueza de una nación, etc). Pero… ¿a qué se debe esta escasez? ¿De dónde procede el oro?

Tal y como se puede ver en la entrada «Nucleosíntesis (el origen de los elementos)«, todos los elementos químicos con un número atómico inferior o igual a 26 son productos elaborados en las reacciones que se producen en las estrellas, que son los grandes motores de combustión del universo y los hornos donde «se fraguan» estos elementos químicos. Pero todos aquellos elementos químicos de número atómico superior a 26 no se producen de ese modo, sino que su génesis se lleva a cabo como consecuencia de las elevadas temperaturas y presiones desarrolladas durante las explosiones estelares que dan muerte a las estrellas (como las supernovas o las colisiones estelares).

Según un estudio realizado por el equipo de Edo Berger, del Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, y gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, el oro (que tiene el número atómico 79) tiene su origen en un fenómeno estelar muy poco frecuente y muy catastrófico (cósmicamente hablando): un estallido breve de rayos gamma, uno de los procesos más energéticos observables en el universo.

Un estallido (o explosión) de rayos gamma es un destello o fogonazo de luz de alta energía (rayos gamma) causado por un fenómeno, esencialmente explosivo, en el que intervienen grandes niveles de energía. Atendiendo a la duración de este fogonazo, las explosiones de rayos gamma pueden clasificarse en breves (o de corta duración), si duran menos de 2 segundos, y en largos (o de larga duración), si duran 2 ó más segundos.

La mayoría de estos fenómenos se producen a gran distancia de la Tierra, por fortuna para nuestro planeta, aunque muchos pueden ser detectados desde aquí gracias a un buen número de satélites. Aunque los rayos gamma de estas explosiones desaparecen siempre con rapidez, en muchas ocasiones se genera un brillo remanente (llamado postluminiscencia) fuera de la banda de los rayos gamma que tarda bastante más en desaparecer y que lo hace de forma paulatina.

El último de estos estallidos que ha sido observado desde la Tierra, denominado GRB 130603B, ocurrió el 3 de junio de este mismo año y apenas duró dos décimas de segundo, siendo identificado por el satélite Swift de la NASA como un brote breve de rayos gamma. Tras ser detectado, los telescopios más avanzados se centraron en esa zona del cielo: primero el Magallanes, en Chile, y luego el Telescopio Espacial Hubble, los cuales observaron los restos de esta explosión en luz visible y luz infrarroja. Según los datos obtenidos, esta explosión breve de rayos gamma se produjo a una distancia de 3.900 millones de años luz de la Tierra, siendo una de las explosiones de este tipo más cercanas detectadas hasta la fecha.

Ilustración artística de un brillante brote de rayos gamma (GRB 080319B) en una región de formación estelar. La energía de la explosión se proyecta en dos chorros estrechos con direcciones opuestas. Autor y copyright: NASA/Swift/Mary Pat Hrybyk-Keith y John Jones.

El resplandor observable durante los días siguientes no coincidía con la postluminiscencia típica que se crea cuando un chorro de partículas de alta velocidad choca contra la materia de su entorno, sino que se comportaba como si procediera de elementos radiactivos exóticos. El material rico en neutrones expulsado por el choque entre estrellas de neutrones puede generar tales elementos, que luego experimentan un proceso de desintegración radiactiva, emitiendo un resplandor que está dominado por la luz infrarroja. Exactamente lo que observó el equipo. «Esta vez hubo suerte y estas observaciones son las que mejor sostienen hasta ahora la hipótesis de que estos estallidos breves de rayos gamma proceden de la colisión de estrellas de neutrones«, según dijeron los científicos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.

Es debido a la desintegración radiactiva que experimentan los elementos radiactivos exóticos que se crean cantidades sustanciales de elementos químicos pesados, como el oro. “Hemos calculado que la materia eyectada tras la colisión es aproximadamente equivalente al 1% de la masa del Sol y que la cantidad de oro en ella es hasta 10 veces la masa de la Luna, lo que nos da un valor de mercado actual de 1 seguido por 28 ceros en dólares”, explicó medio en broma Edo Berger. Asegura que con este mecanismo (explosiones de este tipo se producen cada centenas de miles de años en una galaxia) se puede justificar la formación de todo el oro del universo, aunque no descarta que las supernovas sean el origen de una pequeña parte.

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Figuras:
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–Verräterischer Blitz (2013). “Sternenkollision.jpg”. Ingenieur.de: http://www.ingenieur.de/var/
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–Colaboradores de Wikipedia (2008). “GRB080319B illustration NASA.jpg”. Wikipedia, la enciclopedia libre: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/83/GRB080319B_illustration
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