¿Por qué hay tanto oro en el Universo?

En sus múltiples observaciones, los astrónomos llevan mucho tiempo detectando la inconfundible firma del oro en el Universo. Pero su cantidad es muy superior a la que debería existir según las teorías actuales. Algo, por lo tanto, está fabricando grandes cantidades de oro «ahí arriba», aunque nadie sabe aún qué.

El problema es el siguiente: el oro es un elemento, lo cual significa que no es posible fabricarlo a partir de reacciones químicas ordinarias, aunque los alquimistas lo estuvieron intentando durante siglos. Para obtener el preciado metal, en efecto, es necesario formar núcleos atómicos hechos de 79 protones y 118 neutrones cada uno, lo cual es una reacción de fusión nuclear que supera con creces nuestras posibilidades.

En la naturaleza, sin embargo, existen eventos, normalmente de extrema violencia, capaces de fabricar oro y otros metales pesados, aunque esos acontecimientos no se producen con la frecuencia necesaria para explicar la gran cantidad de oro que existe tanto en la Tierra como en otros lugares del Sistema Solar.

Y ahora, para colmo, un nuevo estudio recién aparecido en The Astrophysical Journal acaba de demostrar que el principal candidato a productor de oro, las colisiones entre estrellas de neutrones, tampoco basta para explicar la abundancia observada. ¿De dónde viene entonces el oro que hay en el Universo? Algunos expertos apuntan a otras posibilidades, como las violentas explosiones de supernovas, pero incluso así la cantidad total de oro debería ser muy inferior a la que es.

Estrellas de neutrones y supernovas

Las estrellas de neutrones son núcleos extraordinariamente densos de estrellas que explotaron como supernovas o se deshicieron violentamente de sus capas externas tras un colapso gravitatorio. Cuando dos de esos remanentes estelares chocan, fabrican oro durante un breve tiempo a base de comprimir protones y neutrones dentro de los núcleos atómicos que luego lanzan al espacio.

Pero las supernovas, en general, tampoco son suficientes para explicar todo el oro del Universo. La razón, según Chiaki Kobayashi, astrofísica de la Universidad de Hertfordshire en el Reino Unido y autora principal del estudio, es sencilla: las estrellas lo suficientemente masivas como para fusionar oro justo antes de morir (al estallar como supernovas) son muy raras y además, cuando explotan, esas estrellas se convierten en agujeros negros, que absorben la mayor parte del oro que podrían haber fusionado.

Auténticos «chorros» de oro en el Universo

Es cierto que también existen otros tipos más exóticos de supernovas, como aquellas en que la estrella moribunda gira sobre sí misma tan rápido y es sacudida por campos magnéticos tan fuertes que, al explotar, se vuelve literalmente del revés, emitiendo al espacio auténticos «chorros» de oro. Pero si las supernovas de estrellas masivas capaces de fabricar oro son, como se ha dicho, raras, este tipo concreto de supernovas rotatorias magnéticas lo es aún más.

Según Kobayashi y sus colegas, ni siquiera sumando estas extrañas supernovas con las colisiones de estrellas de neutrones se conseguiría explicar la cantidad de oro que hay en la Tierra y sus alrededores. Para la investigadora, la cuestión se divide en dos fases: «primero, las fusiones de estrellas de neutrones no son suficientes. Y segundo, incluso añadiendo otra fuente, las supernovas, seguimos sin poder explicar la cantidad de oro observada«.

Kobayashi cree que estudios anteriores acertaron al decir que las colisiones de estrellas de neutrones liberan una auténtica «lluvia de oro». Pero esos estudios no tuvieron en cuenta lo poco frecuentes que son ese tipo de colisiones. De hecho, hasta ahora los científicos solo han visto algo así en una única ocasión.

Una montaña de datos

En su estudio, extremadamente minucioso, los investigadores analizaron una auténtica montaña de datos, y los conectaron a los mejores modelos que describen cómo surgen los diferentes elementos químicos. El artículo, de hecho, contiene referencias a otras 341 publicaciones, tres veces más de lo habitual.

Gracias a su enfoque, Kobayashi y sus colegas consiguieron explicar la formación y abundancia de átomos tan ligeros como el carbono 12 (seis protones y seis neutrones) y tan pesados como el uranio 238 (92 protones y 146 neutrones). Y sus modelos también acertaron a la hora de predecir la cantidad de estroncio producida por la colisión de dos estrellas de neutrones, que coincide con lo observado directamente por los astrónomos. Pero el oro sigue siendo un enigma.

Para Kobayashi, la única conclusión posible es que «algo que aún desconocemos debe estar fabricando oro. O puede que las colisiones de estrellas de neutrones produzcan mucho más oro de lo que sugieren los modelos actuales. En cualquier caso, los astrofísicos tienen aún mucho trabajo por delante antes de que consigan explicar de dónde vino todo ese lujo».

Fuente: José Manuel Nieves / ABC,

Artículo de referencia: https://www.abc.es/ciencia/abci-demasiado-universo-y-nadie-sabe-202010052205_noticia.html,