Hasta el momento no está claro si las explosiones de enanas blancas solitarias a causa de los ‘copos de nieve’ radiactivos ocurren en realidad
Diminutos copos de nieve de radioactivo uranio que desencadenan explosiones nucleares masivas podrían explicar algunas de las explosiones estelares más misteriosas del universo
A medida que mueren las estrellas más pequeñas, se enfrían hasta convertirse en cáscaras de lo que eran antes, conocidas como enanas blancas. Una nueva investigación propone que átomos de uranio se hunde en los centros de estas estrellas enanas blancas envejecidas a medida que se enfrían, y se congelan en cristales parecidos a copos de nieve no más grandes que granos de arena. Allí, estos «copos de nieve» pueden actuar como algunas de las bombas nucleares más pequeñas del universo, convirtiéndose en la «chispa que enciende el barril de pólvora», dijo el coautor del estudio Matt Caplan, físico teórico de la Universidad Estatal de Illinois.
«Es importante comprender cómo ocurren estas explosiones para todo tipo de aplicaciones, desde la producción de elementos hasta la expansión del universo», dijo Caplan a WordsSideKick.com.
Estas explosiones de estrellas inusualmente tenues son parte de una clase conocida como supernovas de Tipo Ia. Por lo general, los científicos piensan que estas explosiones ocurren cuando una estrella enana blanca alcanza una masa crítica después de extraer gas de una estrella compañera con la que la enana blanca está en órbita. Debido a que las supernovas de Tipo Ia explotan cuando alcanzan la misma masa, tienen el mismo brillo. Este brillo uniforme permite que se utilicen como un estándar con el que se miden las distancias t en el universo.
Sin embargo, los astrónomos han notado algunas supernovas de Tipo Ia que son ligeramente más tenues de lo que deberían ser. La nueva investigación, aceptada en la revista Cartas de revisión física, propone una explicación en la que las enanas blancas de menor masa sin un compañero estelar binario pueden explotar como supernovas por sí mismas, incluso sin beber masa de una estrella cercana.
«Tal vez no necesitemos al compañero», dijo a WordsSideKick.com el coautor del estudio, Chuck Horowitz, astrofísico nuclear teórico de la Universidad de Indiana. «Quizás una sola estrella por sí sola pueda explotar».
El nacimiento de una bomba atómica estelar
Las enanas blancas son los núcleos remanentes de estrellas de menos de 10 veces la masa del sol. Habiendo mudado sus capas externas, las enanas blancas son bolas frías que no se queman en su mayoría carbón y oxígeno con algunos otros elementos, como el uranio, rociado. A medida que se enfrían lentamente durante cientos de miles de años, sus átomos se congelan, y los átomos más pesados, como el uranio, se hunden hasta el núcleo y se solidifican primero.
Tradicionalmente, los científicos pensaban que estas enanas blancas, cuando estaban solas, eventualmente se reducían a cáscaras frías y oscuras. Pero en algunos casos, este proceso podría preparar el escenario para una explosión masiva similar a una bomba nuclear, dijeron los científicos. Cuando los átomos de uranio hundidos chocan entre sí, se congelan y forman diminutos copos de nieve radiactivos. Una hora después de la formación del copo de nieve, un neutrón que pasa por el núcleo podría estrellarse contra el copo de nieve, provocando fisión – la reacción nuclear en la que se divide un átomo. Esta fisión podría desencadenar una reacción en cadena, similar a la de una bomba nuclear, eventualmente encendiendo el resto de la estrella y haciendo que la enana blanca explote como una supernova por sí misma.
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