Cuando dos estrellas similares al Sol chocan, el resultado puede ser una explosión espectacular y la formación de una estrella completamente nueva. Uno de estos eventos fue visto desde la Tierra en 1670. A los observadores les pareció un brillante, rojo "estrella nueva". Aunque inicialmente visible a simple vista, este estallido de luz cósmica se desvaneció rápidamente y ahora requiere poderosos telescopios para ver los restos de esta fusión:una tenue estrella central rodeada por un halo de material brillante que fluye lejos de ella.

Aproximadamente 348 años después de este evento, Un equipo internacional de astrónomos que utilizó el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y los radiotelescopios NOEMA (Northern Extended Millimeter Array) estudiaron los restos de esta fusión estelar explosiva, conocida como CK Vulpeculae (CK Vul), y descubrió la claridad y Firma convincente de una versión radiactiva de aluminio ( 26 Alabama, un átomo con 13 protones y 13 neutrones) unido con átomos de flúor, formando monofluoruro de 26-aluminio ( ²⁶ AlF).

Esta es la primera molécula que lleva un radioisótopo inestable detectado definitivamente fuera de nuestro sistema solar. Los isótopos inestables tienen un exceso de energía nuclear y eventualmente se descomponen en un forma menos radiactiva. En este caso, el 26-aluminio (26Al) se desintegra en 26-magnesio ( ²⁶ Mg).

"La primera detección sólida de este tipo de molécula radiactiva es un hito importante en nuestra exploración del universo molecular frío, "dijo Tomasz Kamiński, un astrónomo del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Masa., y autor principal en un artículo que aparece en Astronomía de la naturaleza .

Los investigadores detectaron la firma espectral única de estas moléculas en los escombros que rodean a CK Vul, que es aproximadamente 2, 000 años luz de la Tierra. Mientras estas moléculas giran y dan vueltas por el espacio, emiten una huella dactilar distintiva de luz de longitud de onda milimétrica, un proceso conocido como "transición rotacional". Los astrónomos consideran que este es el "estándar de oro" para las detecciones moleculares.

Estas huellas digitales moleculares características generalmente se toman de experimentos de laboratorio y luego se usan para identificar moléculas en el espacio. En el caso de 26AlF, este método no es aplicable porque el aluminio 26 no está presente en la Tierra. Astrofísicos de laboratorio de la Universidad de Kassel / Alemania, por lo tanto, utilizaron los datos de huellas dactilares de estables y abundantes ²⁷ Moléculas de AlF para obtener datos precisos para los raros ²⁶ Molécula de AlF. "Este método de extrapolación se basa en el llamado enfoque de Dunham, ", explicó Alexander Breier del equipo de Kassel." Permite a los investigadores calcular con precisión las transiciones de rotación de ²⁶ AlF con una precisión mucho más allá de las necesidades de los observadores astronómicos ".

La observación de este isotopólogo en particular proporciona nuevos conocimientos sobre el proceso de fusión que creó CK Vul. También demuestra que la profundidad, densas capas internas de una estrella, donde se forjan elementos pesados ​​e isótopos radiactivos, puede ser batido y arrojado al espacio por colisiones estelares. "Estamos observando las entrañas de una estrella destrozada hace tres siglos por una colisión, "observó Kamiński." ¿Qué tan genial es eso? "

Los astrónomos también determinaron que las dos estrellas que se fusionaron eran de masa relativamente baja, siendo una una estrella gigante roja con una masa entre 0,8 y 2,5 veces la de nuestro Sol.

"Esta primera observación directa de este isótopo en un objeto de tipo estelar también es importante en el contexto más amplio de la evolución química galáctica, "señaló Kamiński." Esta es la primera vez que un productor activo del nucleido radiactivo ²⁶ Al ha sido identificado directamente por observación ".

Se ha sabido durante décadas que hay alrededor de tres soles enteros en ²⁶ Al se extendió por la Vía Láctea. Pero estas observaciones, hecho en longitudes de onda de rayos gamma, solo pudo identificar que la señal estaba allí; no pudieron identificar fuentes individuales y no estaba claro cómo llegaron allí los isótopos.

Con estimaciones actuales sobre la masa de ²⁶ Al en CK Vul (aproximadamente una cuarta parte de la masa de Plutón) y la rara ocurrencia de fusiones como esta, Parece bastante improbable que las fusiones sean las únicas responsables de este material radiactivo galáctico, concluyen los astrónomos.

Sin embargo, ALMA y NOEMA solo pueden detectar la cantidad de ²⁶ Al ligado con flúor. La masa real de ²⁶ Al en CK Vul (en forma atómica) puede ser mucho mayor. También es posible que otros restos de fusiones tengan cantidades mucho mayores. Astronomers may also have underestimated the current merger rates in the Milky Way. "So this is not a closed issue and the role of mergers may be non-negligible, " speculated Kamiński.