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Primera simulación de la supernova que engendró nuestro sistema solar
El origen del Sistema Solar es uno de los problemas fundamentales de la astrofísica. El mecanismo general se comprende bien: una nube gigante de gas y polvo debe haberse derrumbado para formar el Sol y los planetas, pero el diablo es el detalle. Por ejemplo, ¿qué pudo haber provocado tal colapso?
Hay varias pistas. Los más tentadores provienen del estudio de los isótopos dentro de los meteoritos. Estos son importantes porque los astrofísicos creen que estas rocas se formaron durante el colapso y han permanecido intactas desde entonces. Entonces, su composición isotópica es un reflejo directo de las condiciones que existían dentro de la nube de gas a medida que se condensaba.
Un enigma es la cantidad de aluminio-26 en estas rocas cuando se formaron. El Al-26 tiene una vida media de unos 700.000 años. Así que no pasa mucho tiempo para que cambie la relación entre Al-26 y su primo, Al-24.
Pero la proporción es extrañamente alta en una clase de meteoritos de condrita carbonosa llamados CV-condritas (la 'V' surge porque llevan el nombre de un meteorito que cayó sobre Vigarano, Italia). Algo debe haber estado inyectando Al-26 recién forjado en esta nube de gas cuando colapsó.
Las mediciones de isótopos también marcan la formación de estos meteoritos y esto plantea otro enigma. Las mediciones indican que todos los meteoritos deben haberse formado dentro de los 20.000 años entre sí, eso es prácticamente simultáneamente en estas escalas de tiempo.
Entonces, ¿qué pudo haber producido este Al-26 y desencadenado la formación de meteoritos tan rápidamente?
Hay varias posibilidades. Varios tipos de estrellas liberan Al-26 en el viento que se aleja de ellas. Una idea es que nuestro Sistema Solar se formó cerca de uno de estos.
Sin embargo, la mayoría de los astrofísicos están a favor de otra idea. Esto es que ocurrió una supernova cerca, enviando una onda de choque de gases calientes, incluido Al-26, que atravesó nuestra nube progenitora.
La dificultad está en distinguir entre estos escenarios.
Hoy, Matthias Gritschneder de la Universidad de Pekín en Beijing y algunos amigos presentan una nueva simulación por computadora de la formación del Sistema Solar que claramente favorece la hipótesis de la supernova.
El nuevo modelo recrea lo que sucede cuando una onda de choque de gases calientes de una supernova pasa a través de una nube progenitora de gases fríos.
La supernova no solo proporciona exactamente la cantidad correcta de Al-26, la onda de choque también hace que nuestra nube de gas colapse, lo que desencadena la formación del Sistema Solar.
Es más, todo el proceso ocurre muy rápido. Las condritas CV probablemente se formaron cuando la temperatura de la nube de gas cayó por debajo de aproximadamente 1800 grados C.
El nuevo modelo muestra que esto habría ocurrido en una escala de tiempo compatible con los 20.000 años que sugiere la evidencia.
Ciertamente, hay mejoras que se podrían realizar en este modelo. Es una simulación 2D, en lugar de 3D, por lo que algunos procesos físicos pueden no simularse exactamente. También hay otras proporciones de isótopos que deben explicarse.
Pero estos tendrán que esperar hasta que sean posibles simulaciones más avanzadas con una mayor potencia informática.
Mientras tanto, los astrofísicos se sentirán aliviados de que sus ideas más preciadas sobre la formación del Sistema Solar se mantengan, de hecho prosperen, bajo el escrutinio de las pruebas numéricas más sólidas posibles en la actualidad.
3 de noviembre: editado para cambiar un error en la vida media del Al-24
Ref: arxiv.org/abs/1111.0012 : La supernova desencadenó la formación y el enriquecimiento de nuestro sistema solar