¿Por qué somos polvo de estrellas?

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¿Por qué somos polvo de estrellas?

Mirar al cielo en una noche oscura y no sentirte un poco sobrecogido por el espectáculo es difícil. Y es que la inmensidad de la bóveda celeste ha sido fuente de inspiración de innumerables mitos y leyendas desde que el hombre rondaba las sabanas africanas en busca de alimento y refugio. Las estrellas tienen esa rara capacidad de hacernos sentir acogidos e inseguros al mismo tiempo.

Hoy en día, gracias a la ciencia, nuestro entendimiento del Universo ha avanzado muchísimo desde aquellos lejanos tiempos en los que éramos simples recolectores-cazadores y buena parte de ese conocimiento se explica de forma magistral en la muy recomendable serie de televisión “Cosmos”, narrada por el portentoso astrofísico y divulgador Carl Sagan. Con millones de espectadores alrededor del mundo, la serie es considerada el programa de divulgación científica más exitoso. Es por ello que la re-edición de la serie que se estrenó este 11 de marzo, a cargo del también astrofísico Neil deGrasse Tyson, era esperada por muchos fanáticos de la serie original, incluyéndome, con gran emoción.

Si la nueva serie será tan bien recibida como su predecesora está por verse; pero si Neil deGrasse se acerca un poco al nivel de profundidad de la narrativa de Carl Sagan, muy seguramente será todo un éxito. Y precisamente la frase “somos polvo de estrellas” es un ejemplo claro de esa profundidad de la cual les hablo. Pero ¿a qué se refería Sagan con eso de que somos polvo de estrellas? Para responder déjenme contarles una pequeña historia:

Hace miles de millones de años, unos trece aunque no estamos bien seguros de la fecha, el Universo comenzó a existir. En sus primeros inicios todo lo que hoy conocemos como materia estaba formada por los átomos más simples: los de hidrógeno, que sólo tienen un protón en el centro y un electrón dándole vueltas y que hoy en día conforman alrededor de tres cuartas partes de la materia observable. (En ocasiones, los átomos de hidrógeno pueden tener además uno o dos neutrones en su núcleo. A esos átomos con diferentes números de neutrones en su núcleo los llamamos isótopos y dependiendo del número de neutrones reciben nombres distintos, pero no se confundan, son esencialmente lo mismo).

Con el tiempo esa materia formada sólo por átomos de hidrógeno se condensó y formó nubes que eventualmente conformaron las estrellas. En los núcleos estelares los átomos de hidrógeno se fusionan para formar helio (el cual es un átomo que consiste en un par de protones y neutrones rodeados por dos electrones). Este proceso, conocido como fusión nuclear, (o como decía mi abuela, “el arrejunte de los átomos”) requiere de temperaturas y presiones formidables, pero cuando dos átomos se fusionan, liberan una gran cantidad de energía que podemos observar como el brillo de las estrellas en la noche y el de nuestro Sol durante el día. De esta forma, el universo fue poblándose de helio, el cual actualmente es el segundo elemento más abundante.

Fusión de dos átomos de hidrógeno para formar uno de helio. Los protones (rojo) se fusionan para formar nuevos átomos, con la liberación de neutrones (negro) y (mucha) energía. Los electrones no se muestran por simplicidad

Fusión de dos átomos de hidrógeno para formar uno de helio. Los protones (rojo) se fusionan para formar nuevos átomos, con la liberación de neutrones (negro) y (mucha) energía. Los electrones no se muestran por simplicidad

Pero hablando de estrellas el tamaño sí importa, y mucho. Y es que las estrellas “grandes” (aquellas que tienen masas superiores a 8 o 9 veces la de nuestro Sol), suelen terminar sus días como supernovas. Una supernova es una estrella de gran tamaño que, una vez que ha convertido todo su hidrógeno en helio (es decir, una vez que se acabó su combustible), se condensa (es decir, se “apachurra”) de forma repentina. Esta condensación genera una presión y una temperatura mucho mayor a las que existían en el núcleo estelar previamente, lo cual tiene como consecuencia algo muy curioso: los átomos de helio se fusionan entre sí, generando nuevos átomos. Estos átomos se fusionan a su vez entre sí, creando una reacción en cadena que tiene como consecuencia una explosión espectacular (recordemos que al unir átomos se libera una gran cantidad de energía). ¿Qué tan espectacular? Las estrellas pueden alcanzar hasta 100,000 veces su brillo inicial. Estas explosiones son tan fuertes que a veces son visibles a simple vista desde la Tierra. Sin embargo, esta reacción tan violenta consume velozmente los átomos disponibles y la supernova desaparece rápidamente.

Volviendo a nuestra historia, es aquí donde sucede la magia. Las explosiones de supernovas eran muy comunes durante las etapas tempranas del universo (había mucho hidrógeno disponible y las estrellas gigantescas no eran nada raro). Estas constantes explosiones expulsaron al espacio a los átomos recién creados que, eventualmente, formaron parte de otro tipo de cuerpos astronómicos: los planetas. Y fue en un planeta en particular, conocido como Tierra, en donde los nuevos elementos formaron los ladrillos constructores de las moléculas fundamentales de la vida. Estas moléculas se organizaron en células para formar organismos capaces de replicarse, los cuales evolucionaron en una gran diversidad de especies, incluyendo a la especie humana. Y esta especie en particular desarrolló una inteligencia capaz de recontar toda esta historia;  o dicho de otra forma más poética pero no menos exacta: todos los elementos que conforman nuestro mundo y  los seres vivos en él, incluyéndonos, fueron producidos en el núcleo de una estrella. Somos, por lo tanto, polvo de estrellas.

Remanente de la supernova de Kepler, la última supernova que ha sido observada en nuestra galaxia.

Remanente de la supernova de Kepler, la última supernova que ha sido observada en nuestra galaxia.

Ante tal perspectiva, no es difícil percibir cómo todo está íntimamente ligado en el Universo. Aunque el vínculo pueda no ser místico ni metafísico, no es menos sorprendente o inspirador. Si, en resumen somos el producto de una serie de reacciones complejas e incluso fortuitas que implican catástrofes estelares como las supernovas, ¿por qué no cuidar y estudiar algo tan impresionante como la vida? Si por azares evolutivos desarrollamos la capacidad de entender el mundo que nos rodea ¿acaso no vale la pena usar esa capacidad tanto como podamos? Y si somos, hasta donde sabemos, los únicos seres en el universo capaces de explorarlo, ¿no deberíamos estar haciéndolo? ¿No son acaso la capacidad de explorar y entender el Universo las características que nos hacen especiales, las que nos hacen humanos?

Finalmente, debo confesarles que la historia que les conté está incompleta. La materia (los átomos) y la energía observables (esa que sale de los átomos) de nuestra historia componen solamente alrededor del 5% de la masa del universo. El resto es materia oscura (alrededor del 25%) y la misteriosa energía oscura (el restante 70%) de las que sabemos muy poco. Tal vez en esta re-edición de Cosmos, Neil deGrasse nos explique más acerca de ellas. Así que si tienen oportunidad de verla, ¡no se la pierdan! Quién sabe, puede ser que no sólo estemos hechos de polvo de estrellas.

Posdata: Tuve el placer de asistir al pre-estreno de Cosmos, y ¡tienen que verla! les aseguro que no quedarán decepcionados. No se pierdan los próximos capítulos y las repeticiones por los canales de National Geographic y Fox. Pueden además verla gratis por internet aquí (necesitarán un proxy si no están en EUA), ¡Apúrense! Los capítulos estarán disponibles por tiempo limitado.

Esta entrada fue publicada originalmente en el blog de Más Ciencia por México. Agradezco a los editores de Más Ciencia que contribuyeron a mejorar el texto.

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One Comment

  1. Alberto Sáenz 18 Diciembre, 2015 at 9:38 PM - Reply

    Excelente explicación de u n tema mas que encantador !!!

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