¿Cuál es el origen cósmico del fósforo?
Astrónomos proponen una nueva teoría para explicar el origen del fósforo, uno de los elementos importantes para la vida en la Tierra.
Por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón
Las supernovas ONe podrían ser una fuente importante de fósforo. Crédito: NAOJ
Una nueva teoría sugiere que un tipo de explosión estelar conocida como nova ONe novas podría ser una fuente importante de fósforo, un elemento químico esencial para la vida cuya presencia y distribución en el universo son de gran interés tanto para la astrofísica como para la biología.
Después del big bang, casi toda la materia del cosmos estaba compuesta de hidrógeno. Otros elementos se formaron más tarde mediante reacciones nucleares dentro de las estrellas o cuando estas explotaron en eventos conocidos como novas o supernovas. Pero hay una variedad de estrellas y diversas formas en que pueden explotar. Los astrónomos todavía están tratando de descubrir qué procesos fueron importantes en la creación de la abundancia de elementos que vemos en el universo.
En un nuevo estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, los astrofísicos Kenji Bekki, de la Universidad de Australia Occidental, y Takuji Tsujimoto, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, proponen un nuevo modelo basado en las novas de oxígeno-neón, denominadas novas ONe, para explicar la abundancia de fósforo cósmico.
Una fusión termonuclear.
Una nova ONe, también conocida como nova de oxígeno-neón, es un tipo específico de explosión que ocurre en sistemas estelares binarios que contienen una estrella enana blanca, compuesta principalmente de oxígeno y neón, y una compañera, generalmente una estrella de secuencia principal o una gigante.
La enana blanca atrae material de su estrella compañera debido a la gravedad. Este material, principalmente hidrógeno, se acumula en la superficie de la enana blanca formando una capa. A medida que se acumula más material, la presión y la temperatura en la capa superficial de la enana blanca aumentan, y cuando las condiciones son lo suficientemente extremas se desencadena la fusión termonuclear del hidrógeno en la capa acumulada. Esto desencadena una explosión violenta y brillante, que se denomina nova.
El nuevo modelo predice que en una nova ONe se liberará una gran cantidad de fósforo y que el número de novas dependerá de la composición química, concretamente del contenido en hierro, de las estrellas. Los investigadores estiman que la tasa de novas ONe alcanzó su máximo hace unos 8.000 millones de años, lo que significa que el fósforo habría estado fácilmente disponible cuando el Sistema Solar comenzó a formarse hace unos 4.600 millones de años, con el colapso gravitacional de una pequeña parte de una nube molecular gigante.
Concepción artística de un disco protoplanetario, a partir del cual se formaron los planetas, satélites, asteroides y otros cuerpos menores del Sistema Solar. Crédito: Pat Rawlings / NASA
El modelo predice que las novas ONe producirán un aumento de cloro similar al aumento de fósforo, según Bekki y Tsujimoto, Todavía no hay suficientes datos de observación del cloro para confirmar esto, y proporcionan una hipótesis comprobable para comprobar la validez del modelo de las novas ONe.
Las futuras observaciones de estrellas en la parte exterior de la Vía Láctea proporcionarán los datos necesarios para ver si la dependencia del hierro y el aumento del cloro previstos coinciden con la realidad, o si es necesario repensarse esta hipótesis.
Información facilitada por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón -Adaptación: Enrique Coperías / Rexmolón Producciones
Fuente: Kenji Bekki and Takuji Tsujimoto. Phosphorus Enhancement by ONe Novae in the Galaxy. The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad3fb6
