MADRID, 18 Sep. (EUROPA PRESS) -
Un equipo de científicos liderado por investigadores de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), con la participación del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV), ha conseguido arrojar luz sobre la formación en el Universo de elementos más pesado que el hierro. Para ello han estudiado los núcleos atómicos que se producen sólo en las estrellas cuyas propiedades son claves para entender este proceso, conocido como 'proceso r'.
Para el trabajo, el equipo ha usado aceleradores del laboratorio GSI (Alemania) para sintetizar algunos de los núcleos ricos en neutrones que se cree se producen en las explosiones de supernovas o en los colapsos gravitacionales de sistemas binarios de estrellas de neutrones para estudiar algunas de sus propiedades, en particular sus vidas medias, informa CPAN..
En este experimento se aceleraron más de 40x1012 núcleos de plomo estable que se hacían incidir sobre una lámina de berilio para arrancarles algunos de los protones que constituyen estos núcleos, y de esa forma producir núcleos de elementos atómicos más ligeros pero con un mayor número de neutrones que sus correspondientes núcleos estables.
Estos núcleos se implantaban en un sensor de silicio diseñado por los investigadores de la USC, que detectaba la posterior desintegración de estos núcleos emitiendo electrones. El tiempo transcurrido entre la producción y la desintegración de los núcleos permitía determinar su vida media. En el experimento se pudieron identificar más de 65 nuevos núcleos de átomos que se podrían generar en el 'proceso r' de nucleosíntesis estelar. Además, se pudo determinar la vida media de 12 de ellos.
Según ha indicado uno de sus autores, José Benlliure, "las vidas medias obtenidas resultaron ser sensiblemente inferiores a las que predecían la mayoría de los modelos teóricos existentes". "La razón es que la desintegración radiactiva de estos núcleos está dominada por una transición cuántica poco común conocida con el nombre de 'transiciones prohibidas', que no se describía correctamente en muchos modelos teóricos", ha añadido.
Para Benlliure, la principal consecuencia de estos resultados es que la velocidad de las reacciones de captura de neutrones del 'proceso r' es mayor, y, por lo tanto, este proceso produciría una mayor cantidad de núcleos de elementos químicos pesados de lo estimado hasta ahora. Este resultado es clave para entender tanto las explosiones de supernovas como la curva de abundancias de los elementos químicos en el Universo.
Para seguir avanzando en una investigación como esta, cuyos resultados han sido publicados en'Physical Review Letters', se necesitan aceleradores más potentes que permitan producir núcleos con un mayor exceso de neutrones. Por esta razón, se está construyendo actualmente el nuevo centro de investigación FAIR en Alemania, en el que se podrán sintetizar y estudiar la mayor parte de los núcleos que participan en el 'proceso r' de núcleosíntesis estelar.
Alrededor de medio centenar de científicos de diez centros de investigación españoles trabajan en la preparación de FAIR, con el apoyo del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN).
