El oro de la Tierra procede del choque de estrellas muertas

Valoramos el oro por muchas razones: por su belleza o su utilidad para la fabricación de joyas. Además, porque el oro es raro en la Tierra, en parte, porque también es poco común en el universo.

Por otro lado, el oro no se forma tan fácilmente como otros elementos, como el carbono o el hierro, sino que surge de eventos tan extremos como los brotes de rayos gamma cortos (GRB), que son destellos de rayos gamma de una duración menor a dos segundos, asociados con explosiones extremadamente energéticas en galaxias distantes.

Las observaciones de uno de estos fenómenos ha proporcionado a los científicos evidencias del resultado de la colisión de dos estrellas de neutrones, que son los de estrellas supergigantes que han explotado tras agotar el combustible de su núcleo.

Según los científicos, durante varios días hubo un resplandor persistente en la misma ubicación de los GRB analizados, lo que supondría que en el lugar se habrían producido cantidades sustanciales de elementos pesados, entre ellos, oro.

"Estimamos que la cantidad de oro producido y expulsado durante la fusión de dos estrellas de neutrones puede ser diez veces la masa de la luna” afirma el autor principal del estudio, Edo Berger, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) de EEUU en un comunicado del propio centro. Berger presentó su hallazgo ayer en una conferencia de prensa del CfA celebrada en Cambridge, Massachusetts (EEUU).

Observando una explosión muy lejana

Una explosión de rayos gamma es un destello de luz de alta energía (rayos gamma) fruto de una explosión extremadamente energética. La mayoría de estas explosiones se producen en el universo distante.

Berger y sus colaboradores estudiaron en concreto el GRB 130603B que, situado a una distancia de 3,9 mil millones de años luz de la Tierra, es una de las explosiones más cercanas de este tipo observadas hasta la fecha.

Hay dos tipos de brotes de rayos gamma: largos y cortos, dependiendo de cuánto tiempo dura cada destello. El GRB 130603B, detectado por el satélite Swift de la NASA el pasado tres de junio, duró menos de dos décimas de segundo.

Aunque los rayos gamma desaparecieron rápidamente, este brote también desplegó un brillo que se desvaneció despacio, dominado por luz infrarroja. Sus características y su comportamiento no fueron los del típico “brillo prolongado” que se crea cuando un chorro de partículas de alta velocidad choca contra un entorno circundante.

Hallazgo de una posible evidencia

En lugar de eso, el GRB 130603B se comportó como si derivase de elementos radioactivos exóticos. El material rico en neutrones expulsado tras un choque de estrellas de neutrones puede generar este tipo de elementos, que luego se someten a una desintegración radiactiva emitiendo un resplandor dominado por luz infrarroja. Esto es exactamente lo que observó el equipo.

"Hemos estado buscando una evidencia que enlazara un brote breve de rayos gamma con una colisión de estrellas de neutrones. El resplandor radiactivo del GRB 130603B puede ser esa evidencia", explica Wen-fai Fong, estudiante del CfA y coautor del artículo.

Los científicos calculan que alrededor de una centésima de masa solar de material fue eyectado por la explosión de rayos gamma, una parte de la cual era oro.

Combinando el oro estimado producido por un solo GRB corto con el número de explosiones acaecidas a lo largo de la historia del universo, los investigadores han establecido que todo el oro del cosmos podría proceder de este tipo de explosiones de rayos gamma. Los resultados de la investigación serán publicados en The Astrophysical Journal Letters, y ya se encuentran disponibles online.

Referencia bibliográfica:

E. Berger, W. Fong, R. Chornock. Smoking Gun or Smoldering Embers? A Possible r-process Kilonova Associated with the Short-Hard GRB 130603B. The Astrophysical Journal Letters (2013).