Se ha detectado flúor en una galaxia a 12 mil millones de años luz de distancia

El flúor, un elemento que se encuentra en nuestros dientes y huesos en forma de fluoruro, ha sido descubierto en una galaxia a 12 mil millones de años luz de la Tierra.

Este es el descubrimiento más lejano de la sustancia química hasta la fecha, según astrónomos de la Universidad de Hertfordshire, que utilizaron el Atacama Large Millimeter / Submatter Array (ALMA) en Chile para realizar el descubrimiento.

A una distancia tan grande, vemos el flúor como fue solo 1.4 mil millones de años después del Big Bang, aproximadamente el 10 por ciento de la edad actual del universo.

«Como la mayoría de los elementos que nos rodean, el flúor se forma en las estrellas, pero hasta ahora, no sabíamos exactamente cómo se producía este elemento», dijo el autor del estudio Maximilian Franco.

Franco y sus colegas encontraron fluoruro de hidrógeno en grandes nubes de gas en la distante galaxia NGP-190387, cuya luz se produjo hace 12 mil millones de años y acaba de llegar.

El equipo dijo que las estrellas expulsan elementos más pesados ​​hacia el final de sus vidas, y con el descubrimiento de este flúor cuando el universo tenía solo 1.400 millones de años, indica que las estrellas que lo crearon vivieron y murieron muy rápidamente.

Creen que las estrellas Wolf-Rayet, estrellas muy masivas que viven solo unos pocos millones de años, son probablemente los lugares más probables de producción de flúor.

Franco y sus colegas encontraron fluoruro de hidrógeno en grandes nubes de gas en la distante galaxia NGP-190387 (impresión del artista en la foto), cuya luz se produjo hace 12 mil millones de años, y apenas llega a nosotros.

¿Qué es el flúor?

El flúor es un elemento químico de símbolo F y número atómico 9.

Está en el grupo de las halógenas y es la más ligera de este tipo.

Es altamente reactivo, reacciona con todos los demás elementos, excepto el argón, el neón y el helio.

Es el vigésimo cuarto elemento más abundante en el universo y el decimotercero más abundante en la Tierra.

El fluoruro, que se encuentra en los huesos y dientes humanos, es un ion inorgánico monoatómico de flúor.

El fluoruro es el ión o anión de flúor cargado negativamente más simple.

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Código: F

Número atómico: 9

punto de fusion: -363.41F

punto de ebullición: -306.60F

Hasta ahora, los astrónomos no han tenido claro cómo se originó el flúor y qué estrellas fueron responsables de producirlo, especialmente en el universo temprano.

«Todos sabemos sobre el flúor porque la pasta de dientes que usamos a diario contiene flúor», dijo Franco.

«¡Ni siquiera sabíamos qué tipo de estrella producía la mayor parte del flúor en el universo!»

Los investigadores utilizaron ALMA para estudiar una antigua nube de gas en busca de signos reveladores de la sustancia química lo más cerca posible del Big Bang.

La luz que observaron llegó cuando el universo tenía solo 1.400 millones de años, alrededor del 10 por ciento de su edad actual.

Los productos químicos se forman en los núcleos de las estrellas moribundas, que se fusionan con elementos cada vez más pesados ​​a medida que se agotan el hidrógeno y el helio antes de desprenderse finalmente de su materia, formando una nube de gas.

El descubrimiento del flúor 1.400 millones de años después del Big Bang indica que las estrellas que crearon el flúor deben haber vivido y muerto rápidamente.

Las estrellas Wolf-Rayet son una de las pocas que pueden explicar esta rápida expulsión, porque solo viven unos pocos millones de años, y son un abrir y cerrar de ojos en la historia del universo.

El equipo dijo que sus modelos necesitaban este ciclo de vida rápido para explicar la cantidad de fluoruro de hidrógeno que detectaron.

Las estrellas Wolf-Rayet se han sugerido anteriormente como posibles fuentes de flúor cósmico, pero los astrónomos aún no sabían cuán importantes eran para la producción de este elemento en el universo temprano.

«Hemos demostrado que las estrellas Wolf-Wright, que se encuentran entre las más masivas conocidas y pueden explotar violentamente cuando llegan al final de sus vidas, de alguna manera nos ayudan a mantener una buena salud dental». Franco bromea.

Las explicaciones anteriores del origen del flúor han incluido su producción en pulsaciones de estrellas gigantes avanzadas con masas de hasta varias veces la masa del Sol.

Estos se conocen como subestrellas gigantes asintóticas, pero el equipo cree que estos escenarios, algunos de los cuales tardan miles de millones de años en ocurrir, pueden no explicar completamente la cantidad de flúor en NGP-190387.

¿Qué es una estrella de Wolf Wright?

Wolf Wright es un tipo raro de estrella con espectros inusuales y un ciclo de vida muy corto.

Tienen líneas de emisión amplias y prominentes de helio y nitrógeno ionizados o carbono altamente ionizado.

Esto indica la presencia de una serie de elementos pesados ​​en la superficie, fuertes vientos estelares y calor intenso.

Las estrellas Wolf-Rayet oscilan entre 20.000 K y aproximadamente 210.000 K, una temperatura más alta que casi todos los demás tipos de estrellas.

Eso es de 35,540 grados Fahrenheit a más de 377,540 grados Fahrenheit.

Son objetos muy brillantes debido a su temperatura y son miles de veces más brillantes que el Sol.

Estudios recientes han sugerido que el suministro de flúor en el universo temprano fue falso en este tipo de estrellas.

Para esta galaxia, se necesitaron decenas o cientos de millones de años para obtener niveles de flúor similares a los que se encuentran en las estrellas de la Vía Láctea, que tiene 13.500 millones de años. «Este fue un resultado completamente inesperado», dice el coautor Chiaki Kobayashi.

Nuestra medición agrega una limitación completamente nueva al origen del flúor, que se ha estudiado durante dos décadas.

Esta es también una de las primeras veces que se ha visto flúor fuera de la Vía Láctea y las galaxias vecinas.

Se ha visto en cuásares distantes, objetos brillantes alimentados por agujeros negros supermasivos en el centro de algunas galaxias, pero nunca antes en una galaxia de formación estelar tan temprana en el universo.

Fue un descubrimiento fortuito para el equipo, que dijo que solo era posible gracias a una combinación de observatorios terrestres y espaciales.

NGP-190387 fue detectado por primera vez por el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea y luego observado por el Observatorio ALMA con sede en Chile.

Según el equipo, es extremadamente brillante debido a su lejanía.

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La razón de este brillo fue otra gran galaxia ubicada cerca de la línea de visión entre ella y la Tierra.

Esta galaxia masiva más cercana amplificó la luz observada por Franco y sus colaboradores, lo que les permitió detectar la tenue radiación emitida hace miles de millones de años por el flúor en NGP-190387.

NGP-190387 fue detectado por primera vez por el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea y luego observado por el Observatorio ALMA con sede en Chile.  Esta es una vista a gran escala del área del espacio encontrado; no es visible aquí, pero está cerca del centro de la imagen.

NGP-190387 fue detectado por primera vez por el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea y luego observado por el Observatorio ALMA con sede en Chile. Esta es una vista a gran escala del área del espacio encontrado; no es visible aquí, pero está cerca del centro de la imagen.

Los investigadores esperan usar el Very Large Telescope, también operado por el Observatorio Europeo Austral, cuando esté en línea en la próxima década, para observar la galaxia distante con mayor detalle.

«ALMA es sensible a la radiación del gas y el polvo interestelar frío», dice Chentao Yang, becario de ESO en Chile.

«Usando ELT, podremos observar NGP-190387 a través de la luz directa de las estrellas y obtener información importante sobre el contenido estelar de esta galaxia».

Los resultados fueron publicados en la revista astronomía natural.

¿Qué es alma?

En lo profundo del desierto chileno, Atacama Large Millimeter Array, o ALMA, se encuentra en uno de los lugares más secos de la Tierra.

A 16,400 pies, aproximadamente la mitad de la altura de crucero de un jumbo jet y casi cuatro veces la altura de Ben Nevis, los trabajadores tenían que llevar tanques de oxígeno para completar su construcción.

Se puso en servicio en marzo de 2013 y es el telescopio terrestre más poderoso del mundo.

También es el más alto del planeta, y con alrededor de £ 1 mil millones ($ 1,2 mil millones), es uno de los más caros de su tipo.

En lo profundo del desierto chileno, Atacama Large Millimeter Array, o ALMA, se encuentra en uno de los lugares más secos de la Tierra.  Puesto en funcionamiento en marzo de 2013, es el telescopio terrestre más potente del mundo.

En lo profundo del desierto chileno, Atacama Large Millimeter Array, o ALMA, se encuentra en uno de los lugares más secos de la Tierra. Puesto en funcionamiento en marzo de 2013, es el telescopio terrestre más potente del mundo.

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