EL UNIVERSO, GRAN PRODUCTOR DE METALES PRECIOSOS

Foto: UNAM. Los materiales que nos forman se fundirán con el Sol, en 4.5 mil millones de años.

Fuente: UNAM

Materiales como el oro, plata, zirconio, cadmio, platino o estaño, altamente apreciados por el ser humano en joyas o lingotes, se producen en explosiones relacionadas con las estrellas de neutrones, que los arrojan al espacio donde se funden con planetas en su etapa de formación, expuso el especialista del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, Fabio de Colle. “El Universo es como un sistema de reciclaje perfecto, donde nada termina perdido. Cuando la Tierra sea comida por el Sol, lo que quedará de nuestros átomos se convertirá en una siguiente generación de estrellas”.

El investigador del Departamento de Física de Plasmas e Interacción de Radiación con la Materia recordó que átomo es una palabra de origen griego, que significa “no se puede cortar”, pues se le consideraba indivisible, pero hoy se sabe que está formado por varias partes llamadas electrones, protones y neutrones. Estos a su vez se pueden dividir en las llamadas partículas elementales, quarks. Dependiendo de la cantidad de estos elementos, reciben nombres diferentes como hidrógeno, helio, plomo, oro o magnesio, que es importante conocer porque el cuerpo humano, es decir, nosotros, estamos formados por átomos como oxígeno (65%), hidrógeno (9.5%) y calcio (1.5%), entre otros, principalmente de los llamados ligeros.

Ante jóvenes estudiantes de preparatoria, quienes siguieron a distancia su charla “Desde los átomos hasta las estrellas”, agregó: Esto implica que la Tierra cuenta también con estos y otros más, pero el oxígeno predomina, seguido por el silicio y el aluminio. Sin embargo, cuando se observa al Sistema Solar el más abundante es el hidrógeno, le sigue el helio, que son mil veces más abundantes que el oxígeno, lo cual es interesante pues es algo relativamente reciente, ya que se descubrió después de la Segunda Guerra mundial.

Se ha tratado de responder la incógnita ¿ cómo o de dónde surgen estos elementos? La respuesta más aceptada a la fecha es el Big Bang, o una gran explosión ocurrida hace 13 mil millones de años, cuando un universo previo explotó, y al inicio solo existían las partículas elementales o quarks que poco a poco se enfriaron, se unieron y crearon protones, neutrones, átomos básicos: hidrógeno, helio y litio… nada más. Entonces, ¿de dónde surgen los demás elementos? Aquí la clave está en la formación de gigantescas nubes de gas, principalmente hidrógeno, donde hay regiones más densas las cuales suelen colapsar (en un periodo de millones de años) dando origen a las estrellas.

Dentro de ellas se generan reacciones nucleares que transforman el hidrógeno en helio, liberan energía y ocasiona que sean calientes; es decir, es un enorme horno que produce helio por miles de millones de años; el Sol ha llevado a cabo este trabajo durante 4.5 mil millones de años, y actualmente cuenta con más de este elemento que hidrógeno. A medida que el astro rey deba fusionar cada vez más helio, aumentará su temperatura, producirá carbono y se volverá un gigante rojo. Su tamaño, que actualmente es del orden de 1% de la distancia entre el Sol y la Tierra (unidad astronómica o UA), al crecer será de dos UA y nuestro planeta terminará devorado.

Para la Tierra lo anterior implica que la temperatura subirá, se evaporará la atmósfera y en poco tiempo, los materiales que nos forman se fundirán con el Sol, pero esto sucederá en 4.5 mil millones de años. Cuando termine el trabajo de este enorme horno nuclear, la estrella se transformará en una enana blanca y los materiales que produjo (carbono y oxígeno) saldrán volando, según lo observado en nebulosas planetarias. Pero el Sol no es el más grande, existen astros hasta 25 veces más masivos; es decir, tienen más masa, son más calientes y cuentan con la capacidad de producir elementos más pesados, como neón, silicio y, de hecho, suelen crear un núcleo de hierro en su centro.

Cuando ya no pueden mantener este proceso aumentan su tamaño y mueren en forma de supernovas y, al igual que se espera del astro, arrojan estos elementos al espacio, como se ha visto en los restos de la nebulosa del Cangrejo que se sabe explotó en 1054, según registraron astrónomos chinos. Los más pesados se producen en las llamadas estrellas de neutrones, cuya dimensión podría ser inclusive más pequeña que la Ciudad de México, pero al ser altamente densas, una cucharada cafetera de su material es tan pesado como un elefante.

Las más masivas viven en pareja, lo cual permite su estudio más allá de los diferentes espectros de la luz. Recientemente el proyecto LIGO comenzó a analizarlas mediante las ondas gravitacionales que en 2017 pudo captar la fusión de dos estrellas de neutrones o kilonovas, como también se les conoce, un proceso en el que se forman los elementos más pesados que el hierro. “Imagínense que en este evento que observamos en 2017 se produjo más de una masa terrestre (la masa que forma la Tierra) de oro, así que imaginen la cantidad de elementos pesados que se producen en estos objetos”.