L'enigma que durant més de 50 anys ha planejat sobre les noves (explosions termonuclears que es donen a un tipus d'estrelles) i l'origen químic de la distribució irregular i heterogènia del material ejectat en aquestes explosions l'ha resolt un equip internacional d'investigadors, liderats per la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), en concret del departament de Física Aplicada i del departament de Física i Enginyeria Nuclear. Per primer cop, han pogut simular què passa durant aquestes explosions. El treball ha sigut publicat recentment a Nature .
Els complexos processos nuclears de l'interior de les estrelles són la causa que el nostre Univers hagi evolucionat cap a una riquesa i varietat química. Inicialment, l'Univers estava compost exclusivament per hidrogen i heli, i traces de liti. Actualment, trobem prop d'un centenars d'elements químics estables.
La complexitat de les noves
L'origen de la major part dels elements químics que ara poblen el cosmos intervenen en la diversitat d'estructures: la vida mateixa, la formació dels cossos celestes i, per descomptat, les explosions de les supernoves i les noves. Aquestes últimes són les terceres explosions més virulentes de l'Univers, després de les supernoves i les explosions de raig gamma. Una nova és un sistema binari d'estrelles, format per una nana blanca (una estrella d'una massa semblant a la del Sol i una mida comparable a la de la Terra) i una estrella poc massiva que orbita al voltant molt a prop (a una distància semblant a la que separa la Terra de la Lluna). El material més exterior d'aquesta última és arrencat per l'intens camp gravitatori de la nana blanca. El que fa és atreure'l cap a ella.
Al llarg del segle XX, els astrofísics han pogut determinar de manera precisa les propietats físiques i químiques del material ejectat en les explosions d'aquest sistema binari. Malgrat això, durant 50 anys ha sigut un enigma el perquè el material transferit de l'estrella poc massiva a la nana blanca és hidrogen i heli en un 98%, mentre que el material ejectat durant l'explosió de la nova pot estar format en un 50% per altres elements químics, com el carboni i l'oxigen, amb una distribució irregular i heterogènia al voltant de la nova.
Els científics catalans han confirmat mitjançant la simulació en 3D que l'acumulació de material a la nana blanca procedent de l'estrella veïna és inestable, es produeix una barreja de material just a la frontera entre les capes més externes de la nana blanca (on també abunden materials com carboni, oxigen, calci i neó) i l'embolcall del material transferit. L'equip ha demostrat el grau d'enriquiment en elements pesants. El resultat de la simulació s'ha obtingut al MareNostrum del Barcelona Supercomputing Center i del Centre Nacional de Supercomputació (BSC-CNS) després de 150.000 hores de càlcul.
