viernes, junio 28, 2013

Hijos de la supernova

Artículo publicado originalmente en Cuaderno de Cultura Científica. Es una colaboración con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

La noche, oscura, nos brinda un espectáculo. El cielo se nos muestra repleto de pequeños puntos brillantes, parecen débiles, parpadean, y a primera vista parecen incontables. Son las estrellas. A pesar de que se nos muestran diminutos y de brillo débil a simple vista, en realidad, son titánicos objetos de dimensiones increíbles. En una estrella como nuestro Sol caben un millón de planetas como la Tierra, pero esto no es nada, existen estrellas mucho más grandes que nuestro Sol.

Pero, ¿de donde vienen las estrellas? Parecen inmutables, pues a lo largo de una vida humana, rara es la vez que apreciamos un cambio en ellas. Las estrellas no son eternas ni inmutables, a lo largo de su vida experimentan cambios y su existencia es limitada en el tiempo, nacen y con el tiempo se extinguen.

Las seis mil estrellas que vemos a simple vista en una noche despejada y desde un sitio sin contaminación lumínica, no son más que una pequeña e insignificante representación de las estrellas que pueblan nuestra galaxia, pues en esta hay aproximadamente más de cien mil millones de estrellas.

Image credit: NASA, ESA, M.Robberto(STScI/ESA)et al.
Hace años que la especie humana ha sido capaz de descubrir de donde viene las estrellas, sabemos donde se forman esos luceros que tachonan nuestras noches. Las estrellas son ingentes esferas de gas, compuestas principalmente de hidrógeno. Se forman a partir de nubes donde abunda el hidrógeno molecular, que simplemente es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno unidos. Estas nubes son muy densas comparadas con la densidad del medio interestelar, en ellas se llega a alcanzar las mil o diez mil moléculas por centímetro cúbico. Estas nubes moleculares tienen masas increíbles pues pueden llegar a alcanzar diez millones de veces la masa de nuestro Sol. Solo el agujero negro del centro de la Vía Láctea parece ser capaz de superar la masa de estas nubes. Pero donde no tienen rival, donde ningún otro objeto de la galaxia se las puede comparar es en su extensión, pues pueden llegar a ocupar extensiones de 300 años luz. Podemos hacernos una idea de los tamaños de estas nubes si nos fijamos en M42, la nebulosa de Orión. Dicha nebulosa es visible a simple vista. Se ve como una pequeña nubosidad justo debajo de las tres estrellas que forman el cinturón de dicha constelación. A través de un telescopio se puede observar en detalle la belleza de dicha nube, pero para conocer su verdadero tamaño debemos recurrir a imágenes en el infrarrojo. Gracias a las observaciones del satélite IRAS sabemos que M42 tiene un tamaño superior a la constelación de Orión entera. Observar el tamaño aparente de dicha constelación en nuestros cielos nos da una idea aproximada de la inmensidad de dicha nebulosa.

Las nubes moleculares son frías, muy frías, sus temperaturas se mueven en el rango de los -170 a los -260 grados centígrados. La temperatura es la escala con la que medimos el calor, y este, en última instancia, no es más que el nombre que le damos al movimiento de las moléculas de un cuerpo. Un cuerpo que esté más caliente que otro significa que sus moléculas se están agitando más rápidamente. A pesar de las bajas temperaturas de las nubes moleculares, sus constituyentes tienen el movimiento suficiente como para conseguir que la nube no colapse. Pero, para que una estrella pueda nacer, se necesita que precisamente la nube o parte de la misma empiece a colapsar, así pues, se necesita algo que inicie dicho colapso.

Hay varios mecanismos que pueden iniciar la formación estelar. Uno de ellos se debe a las ondas de densidad que dan forma a la estructura espiral de nuestra galaxia. Por delante de dichas ondas de densidad viaja siempre una onda de choque, que al interactuar con la nube molecular hace que esta colapse, dando así el primer paso hacia la formación estelar. El choque entre dos nubes moleculares o el choque entre dos galaxias también pueden servir como el proceso que desencadena el colapso de nubes moleculares.

Otro mecanismo son las supernovas. Las supernovas son la espectacular explosión con la que algunas estrellas llegan al final de sus días. Dichas explosiones forman ondas de choque, que de impactar con una nube molecular, pueden desencadenar el proceso de colapso y poner en camino el nacimiento de nuevas estrellas.

Image credit: NASA GSFC
Nuestro Sol es una estrella y por lo tanto él, como la corte de planetas, asteroides y cometas que le acompañan debieron surgir de la misma nube molecular. Pero en el caso de nuestro Sistema Solar, ¿qué causó el colapso inicial? La respuesta a esta pregunta no está cerrada. Pero la mañana del 8 de febrero de 1969 pruebas del posible causante del colapso llegaron a la Tierra en forma de meteorito, el meteorito Allende, que siendo del tamaño aproximado de un coche, irrumpió en nuestra atmósfera. El fuerte rozamiento al que se vio sometido hizo que brillara, convirtiéndose para cualquier espectador terrestre en una bola de fuego que cruzaba los cielos de México. El rozamiento con la atmósfera consiguió fragmentar el meteorito haciendo que así cayeran sobre la Tierra distintos fragmentos del mismo y estos cayeron cerca de Pueblito de Allende en el estado de Chihuahua.

Los análisis del meteorito de Allende han revelado que este es anormalmente rico en el isótopo 26 del magnesio, este isótopo se forma a partir del aluminio 26, el cual se produce en las explosiones de supernovas. Así pues, parece ser que el causante de la aparición de nuestro Sistema Solar, y en última instancia de nosotros mismos, fue una supernova. La titánica explosión de una estrella moribunda que explotó hace algo más de 4.500 millones de años, generando una onda de choque que impactó contra una nube molecular, iniciando el colapso de la misma y desencadenando los procesos que dieron lugar al Sol y al resto de componentes del Sistema Solar.

En la oscuridad de la noche es donde hemos encontrado nuestras raíces. Si alguna vez te has preguntado de donde venimos, la respuesta más probable es que en realidad somos hijos de la supernova. La respuesta a nuestro origen, en última instancia, es que provenimos de las estrellas.

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