¿Por qué hay tanto oro en el universo conocido?

Hay demasiado oro en el universo, o al menos en la zona donde vivimos. Quizás esto no sea un problema, porque valoramos mucho el oro. Lo que pasa es que nadie sabe de dónde salió. Y esto intriga a los científicos.

Porque la tierra estaba fundida en el momento en que se formó, casi todo el oro de nuestro planeta en ese momento probablemente se sumergió en el núcleo del planeta. Por lo tanto, se supone que la mayor parte del oro encontrado en corteza de tierra y el manto fue traído a la Tierra más tarde por impactos de asteroides durante el Bombardeo Pesado Tardío, hace unos 4 mil millones de años.

n ejemplo yacimientos de oro en la cuenca de Witwatersrand en Sudáfrica, el recurso más rico conocido oro en la tierra, atributo. Sin embargo, este escenario actualmente está siendo cuestionado. Rocas auríferas de Witwatersrand (1) se apilaron entre 700 y 950 millones de años antes del impacto el meteorito Vredefort. En cualquier caso, probablemente fue otra influencia externa. Incluso si asumimos que el oro que encontramos en las conchas proviene del interior, también debe haber venido de algún lugar del interior.

1. Rocas auríferas de la cuenca de Witwatersrand en Sudáfrica.

Entonces, ¿de dónde vino originalmente todo nuestro oro y no el nuestro? Hay varias otras teorías sobre las explosiones de supernovas tan poderosas que las estrellas se derrumban. Desafortunadamente, incluso estos fenómenos extraños no explican el problema.

lo que significa que es imposible de hacer, aunque los alquimistas lo intentaron hace muchos años. Conseguir metal brillantesetenta y nueve protones y 90 a 126 neutrones deben unirse para formar un núcleo atómico uniforme. Este es . Tal fusión no ocurre lo suficientemente a menudo, o al menos no en nuestro vecindario cósmico inmediato, para explicarlo. gigantesca riqueza de oroque encontramos en la Tierra y en. Una nueva investigación ha demostrado que las teorías más comunes sobre el origen del oro, es decir, las colisiones de estrellas de neutrones (2) tampoco proporcionan una respuesta exhaustiva a la cuestión de su contenido.

El oro caerá en el agujero negro.

Ahora se sabe que los elementos mas pesados formado cuando los núcleos de los átomos en las estrellas capturan moléculas llamadas neutrones. Para la mayoría de las estrellas antiguas, incluidas las que se encuentran en galaxias enanas a partir de este estudio, el proceso es rápido y, por lo tanto, se denomina "proceso r", donde "r" significa "rápido". Hay dos lugares designados donde teóricamente tiene lugar el proceso. El primer foco potencial es una explosión de supernova que crea grandes campos magnéticos: una supernova magnetorrotacional. El segundo es unirse o colisionar. dos estrellas de neutrones.

Ver producción elementos pesados ​​en galaxias En general, los científicos del Instituto de Tecnología de California en los últimos años han estudiado varios galaxias enanas más cercanas de telescopio keck ubicado en Mauna Kea, Hawái. Querían ver cuándo y cómo se formaron los elementos más pesados ​​de las galaxias. Los resultados de estos estudios proporcionan nueva evidencia para la tesis de que las fuentes dominantes de procesos en las galaxias enanas surgen en escalas de tiempo relativamente largas. Esto significa que los elementos pesados ​​se crearon más tarde en la historia del universo. Dado que las supernovas magnetorrotacionales se consideran un fenómeno del universo anterior, el retraso en la producción de elementos pesados ​​apunta a las colisiones de estrellas de neutrones como su fuente principal.

Signos espectroscópicos de elementos pesados., incluido el oro, fueron observados en agosto de 2017 por observatorios electromagnéticos en el evento de fusión de estrellas de neutrones GW170817 después de que se confirmara el evento como una fusión de estrellas de neutrones. Los modelos astrofísicos actuales sugieren que un solo evento de fusión de estrellas de neutrones genera entre 3 y 13 masas de oro. más que todo el oro de la tierra.

Colisiones de estrellas de neutrones crean oro, porque combinan protones y neutrones en núcleos atómicos, y luego expulsan los núcleos pesados ​​resultantes en espacio. Procesos similares, que además proporcionarían la cantidad necesaria de oro, podrían ocurrir durante las explosiones de supernova. “Pero las estrellas lo suficientemente masivas como para producir oro en una erupción de este tipo se convierten en agujeros negros”, dijo a WordsSideKick.com Chiaki Kobayashi (3), astrofísico de la Universidad de Hertfordshire en el Reino Unido y autor principal del último estudio sobre el tema. Entonces, en una supernova ordinaria, el oro, incluso si se forma, es absorbido por el agujero negro.

3. Chiaki Kobayashi de la Universidad de Hertfordshire

¿Qué pasa con esas extrañas supernovas? Este tipo de explosión estelar, la llamada supernova magnetorrotacional, una supernova muy rara. estrella moribunda gira tan rápido en él y está rodeado por él fuerte campo magnéticoque rodó por sí solo cuando explotó. Cuando muere, la estrella libera chorros de materia blanca y caliente al espacio. Debido a que la estrella está al revés, sus chorros están llenos de núcleos dorados. Incluso ahora, las estrellas que componen el oro son un fenómeno raro. Aún más raras son las estrellas que crean oro y lo lanzan al espacio.

Sin embargo, según los investigadores, incluso la colisión de estrellas de neutrones y supernovas magnetorrotacionales no explica de dónde provino tal abundancia de oro en nuestro planeta. “Las fusiones de estrellas de neutrones no son suficientes”, dice. Kobayashi. “Y desafortunadamente, incluso con la adición de esta segunda fuente potencial de oro, este cálculo es incorrecto”.

Es difícil determinar exactamente con qué frecuencia diminutas estrellas de neutrones, que son restos muy densos de antiguas supernovas, chocan entre sí. Pero esto probablemente no sea muy común. Los científicos han observado esto sólo una vez. Las estimaciones muestran que no chocan con la frecuencia suficiente para producir el oro encontrado. Estas son las conclusiones de la dama Kobayashi y sus colegas, que publicaron en septiembre de 2020 en The Astrophysical Journal. Estos no son los primeros hallazgos de este tipo por parte de los científicos, pero su equipo ha recopilado una cantidad récord de datos de investigación.

Curiosamente, los autores explican con cierto detalle la cantidad de elementos más ligeros que se encuentran en el universo, como el carbono ¹²C, y también más pesado que el oro, como el uranio ²³⁸U. En sus modelos, las cantidades de un elemento como el estroncio pueden explicarse por la colisión de estrellas de neutrones y el europio por la actividad de las supernovas magnetorrotacionales. Estos eran los elementos que los científicos solían tener dificultad para explicar las proporciones de su aparición en el espacio, pero el oro, o mejor dicho, su cantidad, sigue siendo un misterio.