Las simulaciones de una galaxia enana realizadas por astrofísicos de RIKEN han revelado los diversos procesos mediante los cuales nacen metales moderadamente pesados ​​como el estroncio. Han descubierto que se necesitan al menos cuatro tipos de estrellas para explicar la abundancia observada de estos metales en las galaxias enanas.

Las estrellas son los alquimistas del cosmos. Muchos de los elementos más ligeros de la tabla periódica se generan por fusión nuclear en estrellas, por ejemplo. Pero los orígenes de algunos elementos más pesados ​​son más misteriosos.

Las reacciones de fusión pueden hacer que los elementos sean tan pesados ​​como el hierro y el níquel, mientras que se crean elementos aún más pesados ​​cuando los núcleos capturan neutrones adicionales. Condiciones extremas, como los de una supernova o una fusión entre dos estrellas de neutrones, impulsar el proceso rápido de captura de neutrones (proceso r). A diferencia de, el lento proceso de captura de neutrones (s-process) ocurre más gradualmente, por ejemplo, en las llamadas estrellas gigantes asintóticas ramificadas al final de sus vidas. Cada proceso, y cada entorno, genera una combinación diferente de elementos pesados.

Los metales forjados en estos procesos son finalmente expulsados ​​al espacio cuando la estrella muere y pueden incorporarse a nuevas estrellas. El seguimiento de la distribución de estos elementos heredados puede ayudar a comprender cómo se hicieron.

Estroncio, por ejemplo, es uno de los elementos más ligeros creados en el proceso r. Algunas estrellas en galaxias enanas cercanas a la Vía Láctea tienen proporciones inusualmente altas de estroncio a bario, lo que sugiere que se están produciendo en diferentes entornos.

Para examinar la procedencia de este estroncio, Yutaka Hirai del Centro RIKEN de Ciencias Computacionales y dos colegas simularon una galaxia enana con una distribución de metales similar a la observada en galaxias enanas cercanas. Luego observaron qué procesos estelares conducían al enriquecimiento de estroncio.

Los investigadores encontraron que las fusiones de estrellas de neutrones y las estrellas ramificadas gigantes asintóticas no podían explicar todo el enriquecimiento de estroncio en su simulación. Parte del enriquecimiento provino de la rotación de estrellas masivas, donde la mezcla de materiales dentro de la estrella puede generar neutrones para una forma particular de proceso-s.

"Pero nuestro hallazgo más importante es que la eyección de supernovas de captura de electrones puede formar estrellas con proporciones de estroncio-bario altamente mejoradas, "Dice Hirai." Se espera que ocurra una explosión de supernova de captura de electrones en el rango de masa más bajo de estrellas masivas, ocho a diez veces la masa del Sol. "Estas estrellas se destacan por tener núcleos ricos en oxígeno, neón y magnesio.

El equipo de Hirai ahora tiene la intención de llevar a cabo una comparación más detallada entre simulaciones y observaciones de la abundancia elemental de estrellas en y alrededor de la Vía Láctea.