Imagina poder ver aspectos microscópicos de una nova clásica, una explosión estelar masiva en la superficie de una estrella enana blanca (aproximadamente del tamaño de la Tierra), en un laboratorio en lugar de hacerlo desde lejos a través de un telescopio.

Las detonaciones cósmicas de esta escala y más grandes crearon muchos de los átomos en nuestros cuerpos, dice Christopher Wrede de la Universidad Estatal de Michigan, quien presentó en la reunión de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia. Una forma segura de estudiar estos eventos en los laboratorios de la Tierra es investigar los núcleos exóticos o "isótopos raros" que influyen en ellos.

"Los astrónomos observan estrellas en explosión y los astrofísicos las modelan en supercomputadoras, "dijo Wrede, profesor asistente de física en el Laboratorio Nacional de Ciclotrones Superconductores de MSU. "En NSCL y, en el futuro en la instalación para haces de isótopos raros, podemos medir las propiedades nucleares que impulsan las explosiones estelares y sintetizar los elementos químicos, información esencial para los modelos. Los isótopos raros son como el ADN de las estrellas en explosión ".

La presentación de Wrede explicó cómo se producen y estudian los isótopos raros en el NSCL de MSU, y cómo arrojan luz sobre la evolución de la materia visible en el universo.

"Los isótopos raros nos ayudarán a comprender cómo las estrellas procesaron parte del gas de hidrógeno y helio del Big Bang en elementos que forman los planetas sólidos y la vida". ", Dijo Wrede." Los experimentos en raras instalaciones de haces de isótopos están comenzando a proporcionar la información detallada de física nuclear necesaria para comprender nuestros orígenes ".

En un experimento reciente, El equipo de Wrede investigó la producción estelar del isótopo radiactivo aluminio-26 presente en la Vía Láctea. Una inyección de aluminio-26 en la nebulosa que formó el sistema solar podría haber influido en la cantidad de agua en la Tierra.

Usando un rayo isotópico creado en NSCL, el equipo determinó la última velocidad desconocida de reacción nuclear que afecta la producción de aluminio-26 en las novas clásicas.

Concluyeron que hasta un 30 por ciento podría producirse en novas, y el resto debe producirse en otras fuentes como supernovas.

La investigación futura ahora puede centrarse en contar el número de novas en la galaxia por año, modelando la hidrodinámica de las novas e investigando las otras fuentes en completo detalle nuclear.

Para extender su alcance a eventos astrofísicos más extremos, Los científicos nucleares continúan mejorando su tecnología y técnicas. Tradicionalmente, Se han utilizado haces de iones estables para medir reacciones nucleares. Por ejemplo, bombardear un trozo de papel de aluminio con un haz de protones puede producir átomos de silicio. Sin embargo, las estrellas en explosión producen isótopos radiactivos de aluminio que se descompondrían en otros elementos demasiado rápido como para convertirlos en un objetivo metálico.

"Con FRIB, revertiremos el proceso; crearemos un haz de iones de aluminio radiactivo y lo usaremos para bombardear un objetivo de protones, ", Dijo Wrede." Una vez que FRIB se conecte, podremos medir muchas más reacciones nucleares que afectan a las estrellas en explosión ".