El Instituto de Física Corpuscular (IFIC) -centro mixto del CSIC y la Universitat de València- lidera un experimento en Japón para probar cómo se forman los elementos pesados en el Universo.

Saber cómo se forman los elementos químicos en el Universo es una de las grandes cuestiones de la Física que continúan sin resolver. Las teorías establecen que los elementos más pesados que el hierro se crean en cataclismos cósmicos como supernovas o la fusión de estrellas de neutrones.

Sin embargo, este último escenario se comprobó recientemente al observar por primera vez el choque de dos de estos objetos, con una masa algo mayor que la del Sol pero mucho más compactos.

Ahora se ha puesto en marcha un experimento en Japón para tratar de repetir el proceso en el laboratorio, y aportar así datos para entender cómo se produce en el Universo. Se trata de Briken, un detector de neutrones único en su género cuyo diseño, construcción y operación está liderada por un grupo de investigación del IFIC.

«Briken» es una colaboración internacional formada por 60 investigadores de 20 instituciones científicas en Europa, América y Asia. Su portavoz es José Luis Taín Enríquez, investigador científico del CSIC en el Instituto de Física Corpuscular.

«El objetivo del experimento es obtener datos que nos ayuden a entender el proceso de 'fabricación' de los elementos químicos en el Universo», explica. «Concretamente, de los elementos más pesados que el hierro, el último elemento de la tabla periódica que se puede producir por fusión nuclear en el interior de una estrella. A partir de ahí se necesitan otros entornos para explicar cómo se producen elementos ricos en protones y neutrones», apunta.

Uno de ellos se da en el llamado 'proceso-r de captura neutrónica' (la 'r' es por 'rápido'). «En el proceso-r se producen una serie de reacciones de captura de un neutrón seguidas de una desintegración radiactiva beta, dando lugar desde el hierro hasta los elementos superpesados en escasos segundos. Los núcleos producidos inicialmente son muy inestables, y se desintegran mediante la emisión de neutrones hasta producir los elementos que nos rodean como el iodo, el oro y el uranio», describe José Luis Taín. Según los científicos, el proceso-r contribuye a crear la mitad de los elementos químicos observados en el Sistema Solar.

En octubre pasado, científicos de todo el mundo anunciaron la primera detección del choque de dos estrellas de neutrones. Este suceso se captó mediante varias fuentes, tanto luz como las ondas gravitacionales e incluso los neutrinos producidos en el choque.

Esto vino a confirmar un modelo propuesto en 2010 por el físico español Gabriel Martínez-Pinedo (GSI, Alemania) y Brian Metzger (Universidad de Columbia, EE UU) para explicar la formación de los elementos más pesados que el hierro.