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    Los agujeros negros primordiales pueden haber ayudado a forjar elementos pesados

    Representación artística de una estrella de neutrones. Crédito:NASA

    A los astrónomos les gusta decir que somos subproductos de las estrellas, hornos estelares que hace mucho tiempo fusionaron hidrógeno y helio en los elementos necesarios para la vida a través del proceso de nucleosíntesis estelar.

    Como dijo una vez el difunto Carl Sagan:"El nitrógeno en nuestro ADN, el calcio en nuestros dientes, el hierro en nuestra sangre, el carbono de nuestras tartas de manzana se fabricó en el interior de estrellas en colapso. Estamos hechos de material estrella ".

    Pero, ¿qué pasa con los elementos más pesados ​​en la tabla periódica? elementos como el oro, platino y uranio?

    Los astrónomos creen que la mayoría de estos "elementos del proceso r", elementos mucho más pesados ​​que el hierro, fueron creados, ya sea a raíz del colapso de estrellas masivas y las explosiones de supernovas asociadas, o en la fusión de sistemas binarios de estrellas de neutrones.

    "Se necesitaba un tipo diferente de horno para forjar oro, platino, uranio y la mayoría de los demás elementos más pesados ​​que el hierro, "explicó George Fuller, un astrofísico teórico y profesor de física que dirige el Centro de Astrofísica y Ciencias Espaciales de UC San Diego. "Es muy probable que estos elementos se hayan formado en un entorno rico en neutrones".

    En un artículo publicado el 7 de agosto en la revista Cartas de revisión física , él y otros dos astrofísicos teóricos de la UCLA, Alex Kusenko y Volodymyr Takhistov, ofrecen otro medio por el cual las estrellas podrían haber producido estos elementos pesados:pequeños agujeros negros que entraron en contacto y son capturados por estrellas de neutrones, y luego destruirlos.

    Las estrellas de neutrones son las estrellas más pequeñas y densas que se sabe que existen. tan denso que una cucharada de su superficie tiene una masa equivalente a tres mil millones de toneladas.

    Los pequeños agujeros negros son más especulativos, pero muchos astrónomos creen que podrían ser un subproducto del Big Bang y que ahora podrían constituir una fracción de la "materia oscura":lo invisible, cosas que casi no interactúan y que las observaciones revelan que existen en el universo.

    Si estos pequeños agujeros negros siguen la distribución de la materia oscura en el espacio y coexisten con las estrellas de neutrones, Fuller y sus colegas sostienen en su artículo que ocurriría algo de física interesante.

    Ellos calculan eso, en raras ocasiones, una estrella de neutrones capturará tal agujero negro y luego será devorado de adentro hacia afuera por él. Este proceso violento puede conducir a la expulsión de parte de la materia densa de estrellas de neutrones al espacio.

    "Los pequeños agujeros negros producidos en el Big Bang pueden invadir una estrella de neutrones y comérsela desde el interior, "Fuller explicó." En los últimos milisegundos de la desaparición de la estrella de neutrones, la cantidad de material rico en neutrones expulsado es suficiente para explicar la abundancia observada de elementos pesados ​​".

    "Mientras las estrellas de neutrones son devoradas, "añadió, "giran y expulsan materia neutrónica fría, que descomprime, se calienta y fabrica estos elementos ".

    Este proceso de creación de los elementos más pesados ​​de la tabla periódica también proporcionaría explicaciones para una serie de otros acertijos sin resolver en el universo y dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

    "Dado que estos eventos ocurren raramente, uno puede entender por qué solo una de cada diez galaxias enanas está enriquecida con elementos pesados, "dijo Fuller." La destrucción sistemática de estrellas de neutrones por los agujeros negros primordiales es consistente con la escasez de estrellas de neutrones en el centro galáctico y en las galaxias enanas, donde la densidad de los agujeros negros debería ser muy alta ".

    Además, Los científicos calcularon que la expulsión de materia nuclear de los diminutos agujeros negros que devoran estrellas de neutrones produciría otros tres fenómenos inexplicables observados por los astrónomos.

    "Son una pantalla distintiva de luz infrarroja (a veces denominada" kilonova "), una emisión de radio que puede explicar las misteriosas ráfagas de radio rápidas de fuentes desconocidas en las profundidades del cosmos, y los positrones detectados en el centro galáctico por observaciones de rayos X, "dijo Fuller." Cada uno de estos representan misterios de larga data. De hecho, es sorprendente que las soluciones de estos fenómenos aparentemente no relacionados puedan estar conectadas con el violento final de las estrellas de neutrones a manos de pequeños agujeros negros ".

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