Resultados sorprendentes de reacciones nucleares en las estrellas

Efectos inesperados de los campos magnéticos en las estrellas de neutrones dan un giro a viejas preguntas de la astrofísica nuclear sobre de dónde vienen los elementos de la Tierra y cómo se fabrican.

El hallazgo ha sido anunciado en la Reunión de otoño de 2021 de la División de Física Nuclear de la Sociedad Americana de Física (APS, por sus siglas en inglés).

"El oro del anillo que llevo en el dedo se hizo en el espacio de alguna manera. Y creemos que tenemos una idea bastante clara de su procedencia, pero todavía hay muchos interrogantes", afirma en un comunicado Michael Famiano, profesor y director del Departamento de Física de la Universidad de Western Michigan, en Estados Unidos.

Junto con sus colegas de la Universidad de Wisconsin, la Universidad de Kyushu (Japón) y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, ha estado estudiando los entornos del interior de las estrellas donde se fabrican los metales pesados, lugares en los que las colisiones y reacciones violentas podrían producir el calor suficiente para crear materia y antimateria.

"Las cosas se calientan lo suficiente como para que sea posible crear electrones y positrones, y eso cambia todo lo que sabemos sobre los entornos que producen elementos", afirma.

Esas altas temperaturas se ven exacerbadas por los campos magnéticos extremadamente altos que se encuentran en el espacio. Los campos magnéticos de las estrellas de neutrones, por ejemplo, son aproximadamente un quintillón de veces más fuertes que el campo magnético de la Tierra.

"Eso cambia las reacciones nucleares, y puede cambiarlas de forma bastante significativa y sorprendente --dice Famiano--. Y algunas de las cosas que estamos descubriendo son realmente interesantes, porque nuestros resultados son casi contraintuitivos".

En su intervención, Famiano ha explicado cómo los campos magnéticos elevados en los estallidos de rayos X pueden realmente cambiar la composición de las cenizas, así como la forma en que las tasas de captura de electrones relevantes para el enfriamiento podrían realmente disminuir en función de la intensidad del campo, que es lo contrario de lo que se esperaba.

"En realidad puede explicar algunos de los comportamientos extraños que vemos en los entornos estelares --asegura--. Y tiene un gran alcance porque afecta a todo lo que se calienta mucho y a todo lo que tiene un campo magnético muy alto. Y eso siempre se encuentra en el espacio".