Un equipo internacional liderado por un estudiante de doctorado del Instituto de Astrof\u00edsica de Canarias (IAC) y de la Universidad de La Laguna (ULL) logra identificar la emisi\u00f3n de telurio en el espectro infrarrojo en dos nebulosas planetarias y de bromo en una de ellas.<\/p>\n
Al final de su vida, las estrellas se desprenden de sus capas m\u00e1s externas formando nebulosas planetarias. A trav\u00e9s de este proceso, inyectan en el medio interestelar los elementos qu\u00edmicos que durante miles de millones de a\u00f1os han sintetizado en su interior. Aquellos que son m\u00e1s pesados que el hierro no pueden ser producidos en las reacciones de fusi\u00f3n nuclear que ocurren en el interior de las estrellas porque ese proceso requerir\u00eda m\u00e1s energ\u00eda de la que podr\u00edan generar. Estos elementos se forman mediante un proceso conocido como \u201ccaptura de neutrones\u201d, que ocurre en las etapas finales de la vida de las estrellas.<\/p>\n
\u201cA medida que se van sucediendo, estas capturas de neutrones dan lugar a elementos cada vez m\u00e1s pesados\u201d, explica Simone Madonna, estudiante de doctorado en el IAC y autor principal de este trabajo. Y a\u00f1ade: \u201cEste fen\u00f3meno f\u00edsico ocurre siempre en los \u00faltimos momentos de vida de las estrellas: o bien en acontecimientos violentos relacionados con la muerte de estrellas de muy alta masa y que generan una enorme cantidad de neutrones libres, como explosiones de supernova o choques de estrellas de neutrones (uno de los cuales ha sido detectado recientemente por los observatorios de ondas gravitacionales), o bien en la fase final de la vida de estrellas de baja masa (entre 1 y 8 masas del Sol), en las que el flujo de neutrones es mucho menor. En el primer caso, el proceso se denomina \u201cproceso-r\u201d (de rapid<\/em>, en ingl\u00e9s) y en el segundo caso, \u201cproceso-s\u201d (de slow<\/em>, en ingl\u00e9s)\u201d<\/p>\n Jorge Garc\u00eda Rojas, investigador postdoctoral del IAC y director de la tesis de Simone, indica que \u201chemos detectado por primera vez rasgos espectrales en emisi\u00f3n de una l\u00ednea de telurio en dos nebulosas planetarias (y de bromo en una de ellas) en el rango infrarrojo del espectro gracias a las datos obtenidos con los espectr\u00f3grafos EMIR, instalado en el Gran Telescopio Canarias, e IGRINS, instalado en el Harlan J. Smith Telescope, en el Observatorio McDonald de Texas, EE.UU\u201c. A trav\u00e9s de la luz que recibimos de las nebulosas y mediante la t\u00e9cnica de la espectroscop\u00eda, que descompone la luz como en un arco\u00edris, podemos determinar qu\u00e9 elementos qu\u00edmicos est\u00e1n presentes en el gas, ya que cada elemento presenta un patr\u00f3n \u00fanico de l\u00edneas de emisi\u00f3n en el espectro electromagn\u00e9tico. Gracias a ella, se ha localizado por primera vez, en el espectro infrarrojo de nebulosas planetarias, una l\u00ednea de emisi\u00f3n de telurio y otra de bromo. Estas son las detecciones m\u00e1s claras de iones de estos dos elementos pesados en uno de los lugares en d\u00f3nde se forman.<\/p>\n \u201cEl uso de grandes telescopios e instrumentaci\u00f3n espec\u00edfica es necesario debido a lo extremadamente d\u00e9biles que son estas l\u00edneas, ya que corresponden a elementos muy poco abundantes en el Universo\u201d comenta Francisco Garz\u00f3n otro de los autores del art\u00edculo, investigador del IAC y de la ULL y responsable del instrumento EMIR.<\/p>\n \u201cPara determinar las abundancias de estos elementos, hemos necesitado realizar un modelo at\u00f3mico te\u00f3rico para calcular los par\u00e1metros at\u00f3micos de los iones observados\u201d, explica Manuel Bautista, f\u00edsico at\u00f3mico de la Universidad de West Michigan y coautor del art\u00edculo. La importancia de la detecci\u00f3n de estas l\u00edneas en nebulosas planetarias se basa en el hecho de que son mejores indicadores de la abundancia real del elemento que las l\u00edneas detectadas en estrellas evolucionadas y nos dan la oportunidad de estudiar el elemento en su lugar de origen. El telurio, en particular, es de especial importancia ya que se puede producir tanto por procesos-r como por procesos-s.<\/p>\n \u201cLas abundancias calculadas de Telurio las nebulosas planetarias NGC7027 e IC418, indican que este elemento es mucho m\u00e1s abundante de lo esperado en la vecindad solar, cuyo patr\u00f3n de abundancias se distribuye seg\u00fan lo esperado si el proceso-r fuera el responsable del origen de estos elementos pesados \u2013 apunta Simone \u2013 por lo que parte del telurio en estas nebulosas planetarias se debe de haber originado mediante el proceso-s\u201d.<\/p>\n Nicholas Sterling, profesor de la Universidad de West Georgia y codirector de la tesis de Simone, indica que \u201cinvestigar la producci\u00f3n de estos elementos en todos sus lugares de origen (nebulosas planetarias, explosiones de estrellas masivas y colisiones de estrellas de neutrones) nos ayuda a entender mejor la contribuci\u00f3n del proceso-s y el proceso-r en la formaci\u00f3n de elementos pesados y afinar con mucho detalle los modelos te\u00f3ricos de evoluci\u00f3n qu\u00edmica del Universo.\u201d<\/p>\n Art\u00edculo: \u201cNeutron-capture elements in planetary nebulae: first detections of near-infrared [Te III] and [Br V] emission lines\u201d, por S. Madonna, M. A. Bautista, H. Dinerstein, N. C. Sterling, J. Garc\u00eda-Rojas, K. F. Kaplan, M. M. Rubio-D\u00edez, N. Castro-Rodr\u00edguez y F. Garz\u00f3n, The Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847\/2041-8213\/aaccef<\/p>\n