Estudian fósiles estelares de meteoritos que contienen vetas de antiguas estrellas presolares
Nan Liu, profesora asistente de investigación de física en Artes y Ciencias de la Universidad de Washington, en Estados Unidos, es la primera autora de un nuevo estudio publicado en el 'Astrophysical Journal Letters' que analiza un conjunto diverso de vetas presolares con el objetivo de conocer su verdadero origen estelar.
Algunos meteoritos intactos contienen un registro de los materiales de construcción originales del sistema solar, incluyendo algunas vetas que se formaron en antiguas estrellas que murieron antes de que se formara el Sol. Uno de los mayores retos a la hora de estudiar estas vetas presolares es determinar el tipo de estrella de la que procede cada una de ellas.
Nan Liu, profesora asistente de investigación de física en Artes y Ciencias de la Universidad de Washington, en Estados Unidos, es la primera autora de un nuevo estudio publicado en el ‘Astrophysical Journal Letters’ que analiza un conjunto diverso de vetas presolares con el objetivo de conocer su verdadero origen estelar.
Liu y su equipo utilizaron un espectrómetro de masas de última generación llamado NanoSIMS para medir los isótopos de un conjunto de elementos, incluidos los isótopos de N y Mg-Al, en vetas presolares de carburo de silicio (SiC). Gracias al perfeccionamiento de sus protocolos analíticos y a la utilización de una fuente de iones de plasma de nueva generación, los científicos pudieron visualizar sus muestras con una resolución espacial mejor que la que se había logrado en estudios anteriores.
«Las vetas presolares han estado incrustadas en los meteoritos durante 4.600 millones de años y a veces están recubiertas de materiales solares en la superficie –explica Liu–. Gracias a la mejora de la resolución espacial, nuestro equipo pudo ver la contaminación de Al adherida en la superficie de una veta y obtener verdaderas firmas estelares al incluir sólo las señales del núcleo del grano durante la reducción de datos».
Los científicos pulverizaron vetas utilizando un haz de iones durante largos periodos de tiempo para exponer las superficies interiores limpias de las vetas para sus análisis isotópicos y descubrieron que las proporciones de isótopos de N de la misma veta aumentaban en gran medida después de que ésta se expusiera a la pulverización iónica prolongada.
Las relaciones isotópicas rara vez pueden medirse en las estrellas, pero los isótopos de C y N son dos excepciones. Los nuevos datos de isótopos de C y N de las vetas presolares que se presentan en este estudio las relacionan directamente con diferentes tipos de estrellas de carbono, basándose en las relaciones isotópicas observadas en estas estrellas.
«Los nuevos datos isotópicos obtenidos en este estudio son apasionantes para los físicos estelares y los astrofísicos nucleares como yo», asegura Maurizio Busso, coautor del estudio que trabaja en la Universidad de Perugia, en Italia.
«De hecho, las ‘extrañas’ relaciones isotópicas de N de las vetas de SiC presolares han sido en las últimas dos décadas una notable fuente de preocupación –reconoce–. Los nuevos datos explican la diferencia entre lo que estaba originalmente presente en las vetas presolares de polvo estelar y lo que se adhirió posteriormente, resolviendo así un viejo enigma en la comunidad».
El estudio también incluye una importante exploración del isótopo radiactivo aluminio-26 (26Al), una importante fuente de calor durante la evolución de los cuerpos planetarios jóvenes del sistema solar primitivo y también de otros sistemas extrasolares.
Los científicos dedujeron la presencia inicial de grandes cantidades de 26Al en todas las vetas medidss, tal como predicen los modelos actuales. El estudio determinó la cantidad de 26Al producida por las «estrellas madre» de las vetas que midieron. Llegaron a la conclusión de que las predicciones de los modelos estelares para el 26Al son demasiado elevadas, al menos por un factor de dos, en comparación con los datos de las vetas.
Las desviaciones entre los datos y el modelo apuntan probablemente a incertidumbres en las tasas de reacción nuclear relevantes, señala Liu, y motivarán a los físicos nucleares a buscar mejores mediciones de estas tasas de reacción en el futuro.
Los resultados del equipo relacionan algunos de las vetas presolares de esta colección con estrellas de carbono poco conocidas con composiciones químicas peculiares.
Los datos isotópicos de las vetas apuntan a procesos de combustión de H que se producen en estas estrellas de carbono a temperaturas más altas de lo esperado. Esta información ayudará a los astrofísicos a construir modelos estelares para comprender mejor la evolución de estos objetos estelares.
«A medida que conozcamos más sobre las fuentes de polvo, podremos obtener conocimientos adicionales sobre la historia del universo y sobre cómo evolucionan los distintos objetos estelares que lo componen», afirma Liu.
