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Venimos de las estrellas

Todo el espacio y el tiempo tal y como nosotros lo conocemos comenzó aproximadamente hace 15.000 millones de años instantes después del Big Bang.

Esa es la edad de nuestro universo conocido. Pero….¿De donde venimos?. ¿Cuál es el origen de la materia?.

Según la teoría alfa, beta, gamma, el universo estaba constituido al principio por una sustancia compuesta esencialmente por neutrones, a la que George Gamow dio el nombre de Ylem, término utilizado por Aristóteles para designar la materia primordial

Un segundo después del Big Bang, el Ylem era extremadamente denso y caliente, con una temperatura de cerca de 10.000 millones de grados, y los neutrones, comenzaron a desintegrarse en protones y electrones.

La expansión del universo determinó una disminución de la temperatura y, al alcanzar el millón de grados (unos cien segundos después del Big Bang), los neutrones y protones comenzaron a unirse, formando núcleos de deuterio, que a su vez se combinaron con otros protones y neutrones, dando origen a los a núcleos de Helio.

De esta forma, en el plazo de pocos minutos, cerca de la cuarta parte de la masa del universo quedó convertida en helio, mientras que el resto del universo permaneció en la forma de núcleos de hidrógeno.

Durante el siguiente millón de años el universo siguió expandiéndose hasta que la temperatura descendió a unos cuantos miles de grados y se formaron entonces los primeros átomos de Hidrógeno y Helio.

Millones de años más tarde, estos átomos generaron estrellas en cuyo interior tuvieron lugar las llamadas “reacciones nucleares de fusión”.

La fusión nuclear es un proceso donde dos o más núcleos se combinan para formar un elemento con un número atómico mayor (más protones en el núcleo). Las reacciones de fusión son las responsables de la energía emergente del Sol y las estrellas,  dicha energía está relacionada con la famosa ecuación de Einstein, E=mc².

Para que ocurra una reacción de fusión es necesario que los núcleos estén muy cerca el uno del otro de manera que las fuerzas nucleares sean relevantes y aproximen los núcleos, tiene que contrarrestar por tanto a las fuerzas electrostáticas por la que los núcleos de carga positiva se repelen. Por estas razones estas reacciones se alcanzan en el centro de las estrella cuando la densidad y temperatura son suficientemente altas.

Existen diversos ciclos de fusión que son responsables de las diferentes fases de la vida de una estrella tal y como se comenta a continuación.

En primer lugar si una nube de gas es lo suficientemente grande, comienza a contraerse. La densidad y la temperatura aumentan, de manera que la fusión nuclear puede iniciarse. En esta fase el Hidrógeno se convierte en Helio.  Al “consumirse” el Hidrógeno, la contracción se detiene. En este momento, el gas se convierte en estrella. Este es el estado en que se encuentra nuestro Sol.

Después de billones de años, cuando la mayoría del hidrógeno combustible se ha consumido y la estrella comienza a contraerse de nuevo la estrella tiene que usar otro combustible, el Helio, el  siguiente elemento de la tabla periódica después del Hidrógeno.

Cuando la temperatura en el centro de una estrella llega a 100 millones de grados Kelvin sucede la fusión de Helio a Carbono además de la formación de Oxígeno resultante de la fusión de Carbono y Helio.

La etapa siguiente en la vida de una estrella se llama gigante roja, debido en parte al aumento de su tamaño. Cuando a la estrella roja gigante se le acaba el combustible, comienza a contraerse nuevamente. Esta contracción calienta mucho el núcleo de la estrella, de manera que se forman elementos más pesados, como son el Neón, Sodio, Magnesio, Sulfuro, Silicón, Níquel, Cobalto y Hierro.

Cuando a la estrella se le acaba este último tipo de combustible, se concluye que ha llegado al final de su vida. En este punto la estrella comienza a desprender capas porque no puede contenerlas por más tiempo. Convirtiendose en una  nebulosa planetaria.

El centro de la estrella se convierte además en una enana blanca (estrella extremadamente densa con tamaños del orden de un planeta).

Finalmente, cuando la enana blanca ha utilizado toda su energía, para de brillar y se convierte en una enana negra, es decir, una estrella muerta. Se espera que esta sea la última etapa de nuestro Sol.

Para las estrellas con masas mayores que el Sol (hasta 40 veces más grandes), las capas externas de la estrella pueden ser arrojadas con más fuerza. Se trataría entonces de otra etapa en la vida de este tipo de estrellas, convirtiéndose en este caso en una supernova.  Este tipo de estrella colapsa a un tamaño muy compacto  pudiendo llegar a convertirse en un agujero negro.

Teniendo en cuenta esto llegamos a la conclusión de que todos los elementos necesarios para la formación de la vida en la Tierra, fueron y siguen siendo generados por reacciones nucleares de fusión llevadas a cabo en las estrellas a lo largo de las diversas etapas de su vida.

Cabe pensar que la existencia del agua (H2O), principal componente de nuestro organismo y el medio donde se cree que se dieron las reacciones químicas necesarias para el origen de la vida, es obra de estos increíbles astros.

Quizás a partir de ahora ya no solo miraremos a un microscopio para entender las bases de la vida en la Tierra, quizás ahora utilicemos un telescopio para observar a las responsables de la creación de la materia, quizás ahora miraremos a las estrellas….

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