sábado, 5 de noviembre de 2011

2. La Génesis de los elementos: Polvo de estrellas

Viene a informarnos de una realidad cosmológica bellísima: son elementos que nacieron en el seno de una estrella lejana y anciana y que han viajado por el cosmos, saltando de transformación en transformación, hasta nuestra naturaleza. Así se fabrica un universo: mediante la génesis de materia originada a base de reacciones nucleares estelares.

Hay un nexo físico y químico que nos une al cosmos, que nos relaciona con los astros. Ahora, un equipo de investigadores de la NASA nos acerca un trocito recién hallado de ese cordón umbilical: se han detectado pequeñas partículas adheridas a las capas altas de la atmósfera terrestre que proceden de una estrella antiquísima. Estos gránulos de polvo de estrella son idénticos a la materia de la que disponía el espacio cercano durante la formación del Sistema Solar. En esencia, son parte de los ladrillos que sirvieron para construir el Sol y los planetas que lo rodean, incluido el nuestro.
Por sorprendente que resulte los átomos de nuestros cuerpos se crearon en el interior de una estrella, sometidos a inmensas presiones y enormes temperaturas, que resultan difíciles de comprender para nosotros.

Aquí unos puntos para que nos quede más claro:

  • Todo lo que nos rodea, incluyendo a los seres humanos, está formado por elementos químicos. Cada uno de estos elementos se generó durante la vida o la muerte de una estrella.
  • Somos polvo de estrellas.
  • En el interior de las estrellas, que son enormes masas de gases, sobre todo de hidrógeno, la grandes presiones y temperaturas hacen que se produzcan reacciones termonucleares de fusión de estos átomos que originan los elementos químicos: helio, carbono, y todos los elementos de la tabla periódica más ligeros que el hierro. Este proceso se llama nucleosíntesis estelar.
  • Los elementos más pesados que el hierro se producen tras la explosión de una supernova.
  • La presencia de estos elementos en la Tierra indica que hubo una explosión de supernova previa a la formación del sistema solar.
  • Las estrellas, por las reacciones nucleares de fusión, liberan enormes cantidades de energía, entre ellas la luz que nosotros podemos ver desde la Tierra; según la edad, cada estrella posee un color determinado: blancas, azules, amarillas, anaranjadas, rojas...


La muerte de las estrellas es el nacimiento de los átomos de los elementos químicos.

En las diferentes fases que atraviesa la vida de una estrella se mantiene un delicado equilibrio entre la fuerza gravitatoría y la fuerza expansiva de la fusión termonuclear. Cuando se agota el hidrógeno de la estrella, está se enfría, se rompe el equilibrio y gana la fuerza gravitatoria. El peso de las capas de gas genera una contracción de la estrella. Se produce un gran aumento de presión y de temperatura y comienza la fusión del helio, para dar carbono y oxígeno. Esta nueva fuente de energía hace que gane ahora la fuerza de la presión de radiación termonuclear, la estrella se expande hasta más de 300 veces su radio. La estrella se transforma en una gigante roja. Todas estas reacciones de nucleosíntesis estelar desprenden energía, pero la última de ellas, que da lugar a la síntesis del hierro, no libera energía sino que la consume. Con la fuente de energía desconectada, después de la síntesis del hierro, actúa la componente gravitatoria y la supergigante roja se colapsa, de tal forma que las ondas de choque generadas por esa tremenda implosión, rebotan en un núcleo extremadamente denso y se propagan después a gran velocidad, produciendo una tremenda explosión, que libera enormes cantidades de energía. Como consecuencia de la implosión, el núcleo de la supergigante roja, sufre una compactación extraordinaria, que queda convertida, según su masa en una estrella de neutrones, o si la estrella es muy masiva en un agujero negro. Si la fase final de la estrella es una explosión o supernova, en su holocausto nuclear, se libera tal cantidad de energía, que se siguen fusionando los núcleos atómicos de mayor masa, sintetizándose los elementos químicos más pesados que el hierro.Todos los elementos generados en las estrellas han pasado a los planetas como la Tierra y son los ladrillos de toda la materia ordinaria o visible que existe en el Universo. También existe en el Universo en grandes proporciones la materia oscura y la energía oscura, que no son visibles, pero que se manifiestan o ponen en evidencia indirectamente. La materia oscura se evidencia por sus efectos gravitacionales sobre las galaxias y la energía oscura por actuar como fuerza repulsiva en contra de la gravedad, contribuyendo a acelerar la expansión del Universo a que se alejen de nosotros los cúmulos y galaxias.


Agujeros negros
Vida y muerte de las estrellas


                                                  


                                                                 Realizado por: Andrea Pietrzak Escorial

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