MADRID, 20 Nov. (EUROPA PRESS) -
La sílice, uno de los minerales más comunes que se encuentran en la Tierra, se forma cuando las estrellas masivas explotan, según un estudio con observaciones del telescopio espacial Spitzer de la NASA.
La sílice (dióxido de silicio, SiO2), es un componente importante de muchos tipos de rocas en la Tierra, la sílice se usa en mezclas industriales de arena y grava para hacer concreto para aceras, caminos y edificios.
Una forma de sílice, el cuarzo, es un componente importante de la arena que se encuentra en las playas a lo largo de las costas de los Estados Unidos. La sílice es un ingrediente clave en el vidrio, incluido el vidrio para ventanas, así como la fibra de vidrio. La mayor parte del silicio usado en dispositivos electrónicos proviene de sílice.
En total, la sílice constituye aproximadamente el 60 por ciento de la corteza terrestre. Su apariencia generalizada en la Tierra no es una sorpresa, ya que el polvo de sílice se ha encontrado en todo el universo y en los meteoritos que preceden a nuestro sistema solar.
Una fuente conocida de polvo cósmico son las estrellas AGB, o estrellas sobre la masa del Sol que se están quedando sin combustible y se inflan varias veces su tamaño original para formar una estrella gigante roja. (Las estrellas AGB son un tipo de estrella gigante roja). Pero la sílice no es un componente importante del polvo de estrellas AGB, y las observaciones no dejaron en claro si estas estrellas podrían ser el productor principal de polvo de sílice observado en todo el universo.
El nuevo estudio informa sobre la detección de sílice en dos remanentes de supernova, llamados Cassiopeia A y G54.1 + 0.3. Una supernova es una estrella mucho más masiva que el Sol que se queda sin el combustible que se quema en su núcleo, causando que se colapse sobre sí misma. La rápida caída de la materia crea una explosión intensa que puede fusionar los átomos para crear elementos "pesados", como el azufre, el calcio y el silicio.
Para identificar la sílice en Cassiopeia A y G54.1 + 0.3, el equipo utilizó datos de archivo del instrumento IRS de Spitzer y una técnica llamada espectroscopia, que toma luz y revela las longitudes de onda individuales que la componen.
Cada uno de los elementos y moléculas químicos emiten longitudes de onda de luz muy específicas, lo que significa que cada uno tiene una "huella digital" espectral distinta que los espectrógrafos de alta precisión pueden identificar. Para descubrir la huella digital espectral de una molécula dada, los investigadores a menudo confían en modelos (que suelen realizarse con computadoras) que recrean las propiedades físicas de la molécula. Ejecutar una simulación con esos modelos revela la huella digital espectral de la molécula.
Pero los factores físicos pueden influir sutilmente en las longitudes de onda que emiten las moléculas. Tal fue el caso de Cassiopeia A. Aunque los datos de espectroscopia de Cassiopeia A mostraron longitudes de onda cercanas a lo que se esperaría de la sílice, los investigadores no pudieron hacer coincidir los datos con ningún elemento o molécula en particular.
Jeonghee Rho, un astrónomo del Instituto SETI en Mountain View, California, y autor principal del nuevo artículo, pensó que tal vez la forma de los granos de sílice podría ser la fuente de la discrepancia, porque los modelos de sílice existentes asumían que los granos eran perfectamente esféricos.
Comenzó a construir modelos que incluían algunos granos con formas no esféricas. Fue solo cuando completó un modelo que asumió que todos los granos no eran esféricos, sino más bien en forma de balón de fútbol americano, cuando el modelo "realmente produjo claramente la misma característica espectral que vemos en los datos de Spitzer", dijo Rho, informa el Instituto SETI.
Rho y sus coautores en el nuevo documento encontraron la misma característica en un segundo remanente de supernova, G54.1 + 0.3. Los granos alargados pueden decirle a los científicos algo sobre los procesos exactos que formaron la sílice.
Los autores también combinaron las observaciones de los dos remanentes de supernova de Spitzer con las observaciones del Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea para medir la cantidad de sílice producida por cada explosión. Herschel detecta diferentes longitudes de onda de luz infrarroja que Spitzer. Los investigadores analizaron todo el intervalo de longitudes de onda proporcionadas por ambos observatorios e identificaron la longitud de onda a la que el polvo tiene su brillo máximo. Esa información se puede usar para medir la temperatura del polvo, y tanto el brillo como la temperatura son necesarios para medir la masa.
El nuevo trabajo implica que la sílice producida por las supernovas a lo largo del tiempo fue lo suficientemente significativa como para contribuir al polvo en todo el universo, incluido el polvo que finalmente se unió para formar nuestro planeta hogar.
El nuevo estudio se publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
