Un grano de polvo forjado en la agonía de una estrella desaparecida fue descubierto por un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Arizona.

El descubrimiento desafía algunas de las teorías actuales sobre cómo las estrellas moribundas siembran el universo con materias primas para la formación de planetas y, por último, las moléculas precursoras de la vida.

Escondido dentro de un meteorito condrítico recolectado en la Antártida, la pequeña mancha representa el polvo de estrellas real, muy probablemente arrojado al espacio por una estrella en explosión antes de que existiera nuestro propio sol. Aunque se cree que estos granos proporcionan importantes materias primas que contribuyen a la mezcla a partir de la cual se formaron el sol y nuestros planetas, rara vez sobreviven a la confusión que acompaña al nacimiento de un sistema solar.

"Como polvo real de las estrellas, Tales granos presolares nos dan una idea de los bloques de construcción a partir de los cuales se formó nuestro sistema solar, "dijo Pierre Haenecour, autor principal del artículo, que está programado para su publicación anticipada en línea en Astronomía de la naturaleza sitio web el 29 de abril. "También nos proporcionan una instantánea directa de las condiciones en una estrella en el momento en que se formó este grano".

Apodado LAP-149, el grano de polvo representa el único conjunto conocido de granos de grafito y silicato que se puede rastrear hasta un tipo específico de explosión estelar llamada nova. Notablemente, sobrevivió al viaje a través del espacio interestelar y viajó a la región que se convertiría en nuestro sistema solar hace unos 4.500 millones de años, quizás antes, donde quedó incrustado en un meteorito primitivo.

Las novas son sistemas estelares binarios en los que un núcleo remanente de una estrella, llamada enana blanca, está en camino de desaparecer del universo, mientras que su compañera es una estrella de secuencia principal de baja masa o una gigante roja. La enana blanca luego comienza a extraer material de su compañero hinchado. Una vez que acumula suficiente material estelar nuevo, la enana blanca se vuelve a encender en explosiones periódicas lo suficientemente violentas como para forjar nuevos elementos químicos del combustible estelar y arrojarlos al espacio profundo, donde pueden viajar a nuevos sistemas estelares e incorporarse a sus materias primas.

Desde poco después del Big Bang, cuando el universo consistía solo en hidrógeno, helio y trazas de litio, Las explosiones estelares han contribuido al enriquecimiento químico del cosmos, resultando en la plétora de elementos que vemos hoy.

Aprovechando las sofisticadas instalaciones de microscopía iónica y electrónica del Laboratorio Lunar y Planetario de la UA, un equipo de investigación dirigido por Haenecour analizó el grano de polvo del tamaño de un microbio hasta el nivel atómico. El diminuto mensajero del espacio exterior resultó ser verdaderamente extraterrestre, altamente enriquecido en un isótopo de carbono llamado 13C.

"Las composiciones isotópicas de carbono en cualquier cosa que hayamos muestreado que provenga de cualquier planeta o cuerpo de nuestro sistema solar varía típicamente en un factor del orden de 50, "dijo Haenecour, quien se unirá al Laboratorio Lunar y Planetario como profesor asistente en el otoño. "El 13C que encontramos en LAP-149 está enriquecido en más de 50, 000 veces. Estos resultados proporcionan más evidencia de laboratorio de que los granos ricos en carbono y oxígeno de las novas contribuyeron a los componentes básicos de nuestro sistema solar ".

Aunque sus estrellas madre ya no existen, las composiciones isotópicas y químicas y la microestructura de los granos de polvo de estrellas individuales identificados en los meteoritos proporcionan restricciones únicas sobre la formación de polvo y las condiciones termodinámicas en los flujos de salida estelares, escribieron los autores.

Un análisis detallado reveló secretos aún más inesperados:a diferencia de los granos de polvo similares que se cree que se forjaron en estrellas moribundas, LAP-149 es el primer grano conocido que consiste en grafito que contiene una inclusión de silicato rica en oxígeno.

"Nuestro hallazgo nos permite vislumbrar un proceso que nunca podríamos presenciar en la Tierra, "Añadió Haenecour." Nos habla de cómo se forman los granos de polvo y se mueven hacia el interior cuando son expulsados ​​por la nova. Ahora sabemos que los granos de polvo carbonoso y de silicato se pueden formar en la misma eyecta de nova, y se transportan a través de grupos de polvo químicamente distintos dentro de la eyección, algo que fue predicho por modelos de novas pero que nunca se encontró en un espécimen ".

Desafortunadamente, LAP-149 no contiene suficientes átomos para determinar su edad exacta, por lo que los investigadores esperan encontrar similares especímenes más grandes en el futuro.

"Si algún día pudiéramos fechar estos objetos, podríamos tener una mejor idea de cómo se veía nuestra galaxia en nuestra región y qué desencadenó la formación del sistema solar, "dijo Tom Zega, director científico de la Instalación de Caracterización e Imágenes de Materiales de Kuiper de la UA y profesor asociado en el Laboratorio Lunar y Planetario y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UA. "Quizás debamos nuestra existencia a una explosión de supernova cercana, comprimiendo nubes de gas y polvo con su onda de choque, encendiendo estrellas y creando viveros estelares, similar a lo que vemos en la famosa imagen de 'Pilares de la creación' del Hubble ".

El meteorito que contiene la mota de polvo de estrellas es uno de los meteoritos más prístinos de la colección del Laboratorio Lunar y Planetario. Clasificado como condrita carbonosa, se cree que es análogo al material sobre Bennu, el asteroide objetivo de la misión OSIRIS-REx dirigida por UA. Al tomar una muestra de Bennu y traerla de regreso a la Tierra, El equipo de la misión OSIRIS-REx espera proporcionar a los científicos material que ha visto poco, Si alguna, alteración desde la formación de nuestro sistema solar.

Hasta entonces, los investigadores dependen de hallazgos raros como LAP-149, que sobrevivió a la explosión de una estrella, atrapado en una nube colapsada de gas y polvo que se convertiría en nuestro sistema solar y se convirtió en un asteroide antes de caer a la tierra.

"Es notable cuando piensas en todos los caminos a lo largo del camino que deberían haber matado este grano, "Dijo Zega.