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GRB 230307A, una Kilonova: Fusión y Formación de Elementos Pesados

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Sr. Smith

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« : Sáb, 28 Oct 2023, 12:26 UTC »

el deslumbrante fenómeno de GRB 230307A, resultado de la fusión de objetos compactos y la formación de elementos pesados. Descubre cómo este evento cósmico juega un papel crucial en la creación de elementos más allá del hierro en el universo.

dos visiones artísticas

Descifrando las Fusiones
de Objetos Compactos Binarios:



La colisión y fusión de objetos compactos binarios, tales como estrellas de neutrones y agujeros negros, ha desencadenado una fascinación en diversos rincones de la astrofísica. Su importancia radica en su capacidad para actuar como los progenitores de fenómenos de alta energía, como las explosiones de rayos gamma (GRBs), así como fuentes emisoras de ondas gravitacionales de alta frecuencia. Además, estos eventos pueden dar lugar a la producción de elementos pesados a través de un proceso conocido como captura rápida de neutrones, denominado el proceso r.

El Deslumbrante Espectáculo de GRB 230307A


Nos encontramos ante el espléndido estallido de rayos gamma, bautizado como GRB 230307A. Este fenómeno se revela como un miembro destacado de la clase de GRBs de larga duración que tienen una íntima relación con la fusión de objetos compactos. En su núcleo, GRB 230307A alberga una kilonova, de características similares a AT2017gfo, asociada a la fusión de ondas gravitacionales registrada bajo el nombre de GW170817.



de testigo celestial: Telescopio Espacial James Webb


Nuestra exploración se expandió gracias al Telescopio Espacial James Webb, un prodigio tecnológico que capturó imágenes y espectros en infrarrojo medio a los días 29 y 61 posteriores al estallido. Estas observaciones se traducen en un descubrimiento intrigante: una línea de emisión a 2.15 micrones, interpretada como telurio, con una masa atómica de A=130. Además, se distingue una fuente de luz intensamente roja, cuya mayor emisión se ubica en el espectro infrarrojo medio, resultado de la producción de lantánidos.

La Nucleosíntesis en GRBs
: Una Fábrica Cósmica de Elementos Pesados


Estas observaciones no solo deleitan a los astrónomos, sino que también desvelan la sorprendente capacidad de los GRBs para engendrar elementos mediante el proceso r en un espectro diverso de masas atómicas. Este fenómeno cosmogónico desempeña un papel central en la creación de elementos pesados, desplegando su influencia en el tapiz cósmico a escala universal.


Expansión del Horizonte del Conocimiento



Este estudio abre una nueva ventana en nuestra comprensión de la evolución y formación del universo. Los eventos como GRB 230307A y las fusiones de objetos compactos revelan capítulos cruciales de nuestra historia cósmica. Los hallazgos del Telescopio Espacial James Webb, brindan la oportunidad de descifrar aún más enigmas celestes y avanzar en nuestra comprensión del cosmos en constante cambio.





referencias

:

Levan, A., Gompertz, B.P., Salafia, O.S. et al.
Heavy element production in a compact object merger observed by JWST.
Nature (2023).


Universetoday.com
JWST Confirms the Formation of Heavy Elements in a Kilonova.
OCTOBER 27, 2023 BY LAURENCE TOGNETTI



Glosario:


- Agujeros Negros

Regiones en el espacio con una gravedad tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ellas. Se forman a partir del colapso de estrellas masivas.

- Elementos Pesados

En astronomía, se refiere a los elementos químicos con números atómicos relativamente altos, más allá del hierro en la tabla periódica, que se forman en procesos astrofísicos como la fusión de estrellas de neutrones.

- Estrellas de Neutrones

Remanentes densos de estrellas colapsadas, compuestas principalmente por neutrones. Se forman después de una explosión de supernova.

- Explosiones de Rayos Gamma (GRBs)

Fenómenos cósmicos extremadamente energéticos que liberan radiación gamma en cantidades colosales. Pueden ser causados por eventos como la fusión de estrellas de neutrones.

- Infrarrojo Medio (IR Medio)

Parte del espectro electromagnético con longitudes de onda más largas que la luz visible pero más cortas que las microondas. Es útil para observar objetos que emiten calor.

- Kilonova

Explosión producida por la fusión de objetos compactos como estrellas de neutrones. Son auténticas fábricas de elementos pesados.

- Lantánidos

Serie de elementos químicos del grupo de los actínidos que incluye elementos como lantano, cerio, praseodimio, neodimio, entre otros. Tienen diversas aplicaciones en tecnología y electrónica.

- Metales (en definición astronómica)

En astronomía, se refiere a cualquier elemento químico que no sea hidrógeno ni helio. Esto incluye elementos como oxígeno, carbono, hierro, y muchos otros.

- Ondas Gravitacionales (GW)

Son perturbaciones en el tejido del espacio-tiempo causadas por eventos cataclísmicos como la fusión de estrellas de neutrones o agujeros negros. Fueron predichas por Albert Einstein en su teoría de la relatividad general.

- Telescopio Espacial James Webb (JWST):

Es el avanzado observatorio espacial desarrollado por la NASA que estudia el Universo en el infrarrojo. Está diseñado para proporcionar imágenes y datos de alta resolución.

- Telurio

Elemento químico (símbolo Te, número atómico 52) que es escaso en la Tierra pero tiene importancia en aplicaciones tecnológicas como semiconductores y energía solar.


datos espectrales de la kilonova del GRB 230307A observados por el Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Se compara con un modelo de kilonova para ayudar a entender y analizar los datos recopilados. Este tipo de observaciones ayudan a los científicos a estudiar y comprender eventos astronómicos importantes como las explosiones de rayos gamma y sus consecuencias.

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keywords: GRB  fusión elementos  telurio  kilonova 
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