Demasiados metales pesados ​​impiden que las estrellas produzcan más

Se han publicado dos nuevos artículos en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (MNRAS) Arrojando luz sobre cómo la generación más joven de estrellas finalmente ha dejado de devolver minerales al universo.

Todos los autores son miembros de ASTRO 3D, el Centro de Excelencia de ARC para toda la astrofísica en 3D. Tienen su sede en la Universidad de Monash, la Universidad Nacional de Australia (ANU) y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial.

«Sabemos que los dos primeros elementos de la tabla periódica, el hidrógeno y el helio, se originaron en el Big Bang», dice Amanda Caracas, primera autora de un artículo de investigación que estudia estrellas ricas en metales.

«Con el tiempo, las estrellas que vinieron después del Big Bang producen elementos más pesados».

Estas estrellas «ricas en metales», como nuestro Sol, lanzan sus productos al espacio, enriqueciendo la composición de la galaxia con el tiempo.

Estos cuerpos nos afectan directamente ya que aproximadamente la mitad del carbono y todos los elementos más pesados ​​que el hierro están hechos por estrellas como nuestro sol.

Alrededor del 90 por ciento de todo el plomo en la Tierra, por ejemplo, se produjo en estrellas de baja masa que también producen elementos como el estroncio y el bario.

Pero esta capacidad de producir más metales cambia según la composición de la estrella cuando nace. «Introducir tan poco metal en el gas de las estrellas realmente tiene grandes implicaciones para su evolución», dice Julia Sinquigrana. Su trabajo de investigación utiliza modelos del artículo anterior para estudiar la producción química de estrellas ricas en metales.

«Descubrimos que a un cierto nivel de contenido de metal elemental en el gas, las estrellas dejarán de enviar más metales al universo a lo largo de su vida», dice Senquijrana.

El Sol nació hace unos 4.500 millones de años y es una estrella típica de la «edad media». Es «rica en minerales» en comparación con las primeras generaciones estelares y contiene un contenido de elementos pesados ​​similar al de muchas otras estrellas en el centro de la Vía Láctea.

“Nuestros trabajos predicen la evolución de estrellas jóvenes (generaciones modernas) que son siete veces más ricas en minerales que el Sol”, dice Caracas.

«Mis simulaciones muestran que este nivel realmente alto de enriquecimiento químico hace que estas estrellas se comporten de manera extraña, en comparación con lo que creemos que sucede en el Sol», dice Sinquigrana.

Nuestros modelos de las estrellas ricas en metales muestran que todavía se están expandiendo hacia gigantes rojas y continúan terminando sus vidas como enanas blancas, pero para entonces no han expulsado ningún elemento pesado. «Los minerales están atrapados en los restos de la enana blanca», dice ella.

«Pero el proceso de las estrellas que constantemente agregan elementos al universo significa que la composición del universo siempre está cambiando. En un futuro lejano, la distribución de los elementos se verá muy diferente de lo que vemos ahora en nuestro sistema solar», dice Caracas.

Se han publicado trabajos en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, números de enero de 2022 y febrero de 2022. Publicado anteriormente en arXiv.

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