El CSIC ha medido por primera vez la reacción nuclear que origina el exceso de molibdeno-94 del polvo presolar. El experimento, liderado por el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del CSIC y la Universitat de València, se ha ejecutado en la instalación n_TOF del CERN y resuelve una discrepancia de décadas entre los modelos estelares y la composición real de unos granos más antiguos que el Sol. Los resultados aparecen en Physical Review Letters.
Un exceso de molibdeno que los modelos no sabían explicar
Estos granos, llamados presolares, son partículas microscópicas que quedaron atrapadas en meteoritos primitivos. No se formaron en el disco que dio lugar a los planetas: llegaron antes, fabricadas en las atmósferas de estrellas que murieron antes de que existiera el Sistema Solar. Su composición es, por eso, una cápsula del tiempo. Y había una pieza que no encajaba.
El desajuste tenía nombre y número: molibdeno-94. Ese isótopo aparecía en los granos en cantidades que las teorías vigentes no lograban reproducir, una laguna importante en la comprensión de cómo se fabrican los elementos pesados. Conviene recordarlo: el calcio de los huesos, el hierro de la sangre y el molibdeno de algunas enzimas se cocinaron dentro de estrellas y quedaron dispersos tras su muerte. Somos, literalmente, material reciclado de astros que ya no existen.
La clave estaba en el niobio-94, un isótopo radiactivo que funciona como un cruce de caminos. En las condiciones extremas de una estrella moribunda puede capturar un neutrón o sufrir una desintegración beta, y de cuál de los dos procesos domine depende la cantidad final de molibdeno-94. Hasta ahora, la probabilidad de captura de neutrones nunca se había medido en el laboratorio. Solo se estimaba.
César Domingo, investigador del CSIC en el IFIC y coautor del trabajo, subraya que el niobio-94 es clave para entender la abundancia de molibdeno en estas estrellas. Javier Balibrea Correa firma como primer autor, con Jorge Lerendegui Marco entre los firmantes del centro valenciano.
Cómo se mide una reacción que ocurre dentro de una estrella moribunda
El equipo del IFIC ha medido esa probabilidad en n_TOF (neutron time-of-flight), la instalación del CERN dedicada a las reacciones inducidas por neutrones. La técnica consiste en producir un pulso de neutrones y cronometrar con precisión el tiempo que cada partícula tarda en alcanzar una estación experimental. El tiempo de vuelo revela su energía y, con ella, la probabilidad de captura. Es física nuclear de laboratorio para reconstruir lo que ocurre, en cuestión de segundos, dentro de una estrella que ya no existe.
En el niobio-94 se cruzan dos caminos nucleares. Ahora conocemos, por primera vez y con datos de laboratorio, cuál de los dos pesa más.
El otro desafío era material. Las muestras de niobio-94 son radiactivas y exigen una producción y una caracterización específicas, un esfuerzo que implicó al IFW Dresden, al Institut Laue-Langevin (ILL), y al Paul Scherrer Institute (PSI), además de la propia colaboración n_TOF.
Los resultados quedaron cerca de algunas de las estimaciones teóricas previas, según explica Balibrea Correa. Al incorporar el nuevo dato, los modelos estelares más avanzados reducen su incertidumbre y reproducen por fin las abundancias de molibdeno-94 observadas en el polvo presolar. Ese ajuste es el hito: una pieza del rompecabezas que deja de ser una conjetura y pasa a sostenerse sobre una medida.
Lo que este experimento cambia y lo que todavía no
Este resultado no es un hallazgo aislado, sino un ladrillo en una obra larga. Desde mediados del siglo XX, la astrofísica nuclear sostiene que los elementos pesados se forjan en el interior de las estrellas y se reparten por el cosmos cuando estas mueren. El problema es que muchas de esas reacciones nunca se han medido: se calculan con modelos y se comparan con la firma química que queda atrapada en los meteoritos. Cuando la firma y el cálculo no coinciden, el modelo tiene un agujero. El molibdeno-94 era uno de esos agujeros.
Eso sí, el trabajo no cierra el caso. Los propios autores advierten de que, para las otras reacciones que puede sufrir el niobio-94, solo disponen de estimaciones teóricas. La rama de la desintegración beta, la que compite con la captura de neutrones, sigue pendiente de una medición precisa. Sin ella, la imagen completa del origen de todo el molibdeno observado —no solo del isótopo 94— continúa abierta. Y conviene subrayarlo: se trata de un experimento único, publicado en una revista con revisión por pares, cuya solidez crecerá cuando otros grupos lo reproduzcan.
A mí este tipo de física me parece la más silenciosa y la más ambiciosa. No hay imagen espectacular ni récord de distancia: hay un equipo midiendo una probabilidad nuclear diminuta para explicar por qué un grano de polvo anterior al Sistema Solar —formado hace unos 4.500 millones de años— contiene más molibdeno del que los cálculos predecían. La próxima meta ya está sobre la mesa: medir las otras ramas del niobio-94. Cuando lleguen esos datos, el mapa de dónde venimos tendrá una arista menos difusa.
🔬 Ficha del Descubrimiento
- Qué se ha descubierto: la primera medición experimental de la probabilidad de captura de neutrones del niobio-94, la reacción que determina cuánto molibdeno-94 producen las estrellas moribundas.
- Dónde: instalación n_TOF del CERN, en Ginebra (Suiza); el hallazgo explica la composición de granos presolares conservados en meteoritos primitivos.
- Institución responsable: Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del CSIC y la Universitat de València, con la colaboración n_TOF; publicado en Physical Review Letters.
- Cuándo: los resultados se publican en Physical Review Letters y el CSIC los difunde en noviembre de 2026.
- Impacto a futuro: permitirá reconstruir con precisión el origen estelar de los elementos pesados que forman los planetas y los seres vivos.
