A medida que las galaxias envejecen, algunos de sus elementos químicos básicos también pueden mostrar signos de envejecimiento. Este proceso de envejecimiento se puede ver como ciertos átomos "aumentan un poco de peso, "lo que significa que se transforman en isótopos más pesados, átomos con neutrones adicionales en sus núcleos.

Asombrosamente, nuevos estudios de la Vía Láctea con el Green Bank Telescope (GBT) de la National Science Foundation (NSF) en West Virginia, no encontró tal tendencia de envejecimiento para el elemento silicio, un bloque de construcción fundamental de rocas en todo nuestro sistema solar. Esta apariencia "eterna" puede significar que la Vía Láctea es más eficiente para mezclar su contenido de lo que se pensaba anteriormente. enmascarando así los signos reveladores del envejecimiento químico.

Cuando las estrellas masivas de primera generación en galaxias jóvenes terminan sus vidas como supernovas violentas, llenan el cosmos con los llamados isótopos primarios, elementos como el oxígeno, carbón, y silicio con un equilibrio de neutrones y protones en sus núcleos.

"Las estrellas masivas son los calderos en los que se fabrican elementos pesados ​​como el silicio, "dijo Ed Young, científico de la Universidad de California en Los Ángeles y autor de un estudio que aparece en el Diario astrofísico . "Las estrellas de primera generación producen silicio 28, un isótopo con 14 protones y 14 neutrones en su núcleo. Durante miles de millones de años, Las generaciones posteriores de estrellas pueden crear los isótopos de silicio 29 y 30 más pesados. Cuando estas estrellas de la generación posterior exploten como supernovas, los isótopos más pesados ​​son lanzados al medio interestelar, alterando sutilmente el perfil químico de la galaxia ".

Los astrónomos no pueden medir directamente estos cambios químicos a largo plazo. Ellos pueden, sin embargo, Haga la siguiente mejor opción:medir la aparente maduración de los isótopos desde las afueras de nuestra galaxia hacia su centro.

Dado que hay una mayor concentración de estrellas cuanto más te acercas al centro de la Vía Láctea, incluyendo estrellas masivas que terminan sus vidas como supernovas, los astrónomos esperan encontrar un mayor porcentaje de isótopos más pesados ​​entre los elementos allí.

Los estudios anteriores de radiotelescopios de átomos de carbono y oxígeno en la Vía Láctea proporcionaron alguna indicación de que, de hecho, hay una progresión constante de isótopos ligeros a pesados ​​cuanto más nos acercamos al centro galáctico.

Interviniendo nubes interestelares, sin embargo, dificultaron estas observaciones y los resultados no fueron concluyentes.

"Hubo algunos indicios tentadores en estudios anteriores de que las proporciones de isótopos de carbono y oxígeno cambiaron como se esperaba. Pero era difícil explicar el material en el medio interestelar, por lo que no estábamos seguros de la confiabilidad de estos datos, "dijo Young." Silicon, detectado en moléculas de monóxido de silicio, tiene una firma espectral que hace que sea mucho más fácil contabilizar el polvo y el gas en nuestra galaxia. Por lo tanto, tuvimos que hacer menos suposiciones de las necesarias para los estudios de oxígeno y carbono ".

Usando el GBT de 100 metros, los astrónomos examinaron vastas franjas de la Vía Láctea, comenzando desde la región cercana a nuestro sol y luego avanzando hacia el centro galáctico. En cada región, probaron los espectros de radio emitidos naturalmente por las moléculas de monóxido de silicio. Las diferencias en los isótopos de silicio se verían como cambios sutiles en los espectros de radio.

Contrario a sus expectativas, los investigadores no encontraron ninguno de los gradientes esperados en las proporciones de isótopos.

"No hubo evidencia de un gradiente, "dijo Nathaniel Monson, miembro del equipo de investigación y estudiante de posgrado en UCLA. "Eso fue un poco sorprendente. Es posible que tengamos que reevaluar lo que creemos saber sobre nuestra galaxia".

Estos datos pueden significar que la Vía Láctea es notablemente eficiente para mezclar su material, moléculas circulantes y átomos desde el centro galáctico hacia los brazos espirales de la galaxia y la espalda. También es posible que las supernovas de tipo 1a, que se forman en sistemas binarios cuando una estrella enana blanca roba demasiado material de su compañera y detona, produzcan una sobreabundancia de Si 28 más adelante en la vida útil de una galaxia.

Si los estudios posteriores de carbono y oxígeno pueden explicar mejor las incertidumbres pasadas y muestran la misma falta de gradiente, señalaría que la mezcla es el escenario más probable.

"Hay muchas cosas sobre la galaxia que aún no comprendemos, ", concluyó Young." Es posible que más estudios con el GBT nos enseñen un poco más sobre la Vía Láctea ".