La evolución del Universo: La fuente del origen de la vida.

Desde los tiempos más remotos, nuestra especie, ha tratado de comprender el Universo, y, sin entender aún los fenómenos que ante sus ojos podían contemplar en el cielo, llenos de temor, nuestros ancestros se preguntaban sobre aquellos asombros acontecimientos y, sobre las maravillas que, como el Sol y la Luna les traía el día y la noche.

Claro que, el tiempo pasó y, como nada es estático, a base de observar lo que ocurría a nuestro alrededor, poco a poco, aquellos seres, fueron capaces de ir comprendiendo algunas de las cosas que sucedían tanto en la tierra como en el cielo.

Avanzamos durante milenios y, llegamos a instalarnos en un mundo científico que podía explicarlo “casi” todo. Para comprender el Universo y ayudados por aparatos de distinta índole, acudimos al estudio y a la observación que, nos llevó a saber sobre la componente clásica de este Universo nuestro que, se significa por un inmenso espacio-tiempo en expansión donde la materia juega un papel esencial para suministrar los objetos y la energía transformadora de la dinámica del Cosmos, siempre cambiante para que nada cambie.

Decimos que, esa materia que podemos contemplar y detectar y la energía que la acompaña (E = mc²), que está presente en forma de estrellas, galaxias y planetas o seres vivos (unas ¿inertes?, y otras vivientes) sólo supone el 5% de la materia que, en realidad, puede estar presente en nuestro Universo. Y, “suponemos”, así lo aconsejan las observaciones del Cosmos, que debe existir otra clase de materia y energía, a las que hemos dado en llamar “oscura” y a la que hemos puesto la etiqueta de material exótico.

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Esta bonita Imagen que Shalafi (el amigo Juanma), nos ha puesto hoy a la derecha de la pantalla, es de magnitud 4 y está situada en Crux, cerca de la Nebulosa oscura Saco de Carbón, también conocido como NGC 4755 o Cúmulo de Kappa Crucis. La mayoria de las estrellas brillantes del cúmulo son de color blanco azulado, incluyendo la propia Kappa Crucis, una supergigante de magnitud 5,9, aunque cerca del centro se encuentra una supergigante roja de magnitud 8.

El Cúmulo se halla a 7 600 años-luz. Fue llamado así por J.F.W. Herschel, quien lo comparó a una colección de joyas. El nombre de Joyero es en ocasiones también aplicado a M6 en Scorpius, más conocido como cúmulo de la mariposa.

Los cúmulos de estrellas son colecciones de éstas que se han formado juntas a partir de la misma nube de gas y están unidas por su atracción gravitatoria mutua. Existen dos tipos principales de cúmulos de estrellas. Los cúmulos globulares que contienen entre decenas y miles de millones de estrellas viejas empaquetadas en una bola casi esférica, y se encuentran en los halos de las galaxias. Los cúmulos abiertos (como el que nos muestran hoy) tienen muchas menos estrellas y presentan formas más irregulares, consisten (por lo general) en unos pocos cientos de estrellas relativamente jóvenes, azuladas y muy energéticas que emiten radiación ultravioleta ionizando el material circundante. Casi siempre, están situadas en los brazos espirales de las galaxias. Si el grupo está demasiado abierto, pasa a ser denominado como “agrupación estelar”

Los cúmulos abiertos, al estar situados en los brazos de las galaxias, son denominados en ocasiones como cúmulos galácticos. Estos cúmulos abarcan (por media) unos 50 a.l. de extensión. Las Pléyades y las Hyades son dos ejemplos famosos de cúmulos abiertos. En los cúmulos abiertos existe una densidad de estrellas 10 000 veces mayor que la existente en la vecindad del Sol. Se conocen más de mil y todos situados en el disco galáctico.

Sus edades varian entre unos pocos millones hasta varios miles de millones de años, y los más jóvenes están todavía rodeados de trazas de la Nebulosa a partir de la cual se formaron. Los menos densos de ellos, son gradualmente disgregados por la interacción gravitacional con el resto de la galaxia y, sus componentes, terminan siendo estrellas dispersas y solitarias.

emilio silvera

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Las estrellas, enormes bolas de gas y polvo luminosas que desde su nacimiento producen energía por la fusión nuclear del hidrógeno para formar helio. El término, por tanto, no sólo incluye estrellas como el Sol, que están en la actualidad quemando hidrógeno, sino también protoestrellas, aún no lo suficientemente calientes como para que dicha combustión haya comenzado, y varios tipos de objetos evolucionados como las estrellas gigantes y supergigantes, que están quemando otros combustibles nucleares más complejos que el hidrógeno, o las enanas blancas y las estrellas nucleares, que están formadas por combustibles nuclear gastado.

La masa máxima de una estrella es de unas 120 masas solares, por encima de la cual sería destruida por su propia radiación. La masa mínima está calculada en 0’80 masas solares; por debajo de ella, los objetos no serían lo suficientemente calientes en sus núcleos como para que comience la combustión del hidrógeno, y se convertirían en enanas marrones. Las luminosidades de estrellas varían desde alrededor de medio millón de veces la luminosidad del Sol para las más calientes hasta menos de una milésima de la del Sol para las enanas más débiles. Aunque las estrellas más prominentes visibles a simple vista son más luminosas que el Sol, la mayoría de las estrellas

son en realidad más débiles que éste y, por tanto, imperceptibles a simple vista.

Las estrellas brillan como resultado de la conversión de masa en energía por medio de reacciones nucleares, siendo las más importantes las que involucran al hidrógeno. Por cada kilogramo de hidrógeno quemado de esta manera, se convierte en energía aproximadamente siete gramos de masa (el 7 ‰). De acuerdo a la famosa ecuación E = mc², los siete gramos equivalen a una energía de 6’3×1014 julios. Las reacciones nucleares no sólo aportan el calor y la luz de las estrellas, sino que también producen elementos más pesados y complejos que el hidrógeno y el helio.

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He dicho muchas veces que nuestro origen está en las estrellas, el único sitio del Universo en el que se pueden fabricar los elementos complejos de los que estamos hechos, y, también me he cansado de decir que, algún día lejano del futuro, nuestro destino está en las estrellas (si ningún acontecimiento inesperado, o, nosotros mismos, no lo impedimos antes). Claro que, al decir “nosotros mismos” me refiero a esos seres en los que, con el tiempo, nos hayamos podido convertir los humanos de hoy que, sin lugar a ninguna duda, estamos sometidos, con el paso del tiempo, a mutación evolutiva de adaptación al medio, y, como todo es cambiante y dinámico, nosotros no podíamos ser una excepción. Así que, si todo marcha bien, algún día, tendremos que dejar nuestro querido (y esquilmado) planeta para buscarnos otros mundos en el que asentar a nuestra especie que, para entonces, será muy numerosa dado que, la Ciencia, no deja de avanzar en todos los sentidos y, la vida se alarga en la misma medida que nuestro saber.

Cuando tenía yo 17 años (1957), el astrónomo alemán Wilhelm Gliese publicó un catálogo de estrellas cercanas al Sol. La número 581 de su lista era un astro de poca importancia astronómica que se situaba a 20 años-luz de nosotros, con sólo una tercera parte de la masa solar y cien veces menos luminosa. Una estrella enana roja, el tipo de estrella más abundante del Universo.

Pasado el tiempo, cincuenta años más tarde, Gliese 581 saltó a la fama. Allá por el año 2.005, el equipo de Michael Mayor y Didier Queloz (a los que denominan caza planetas), descubrieron, muy cerca de la estrella, un planeta que tenía quince veces la masa de la Tierra, y, fue bautizado, con el nombre de Gliese 581b. Más tarde, descubrieron que no estaba sólo y descubrieron dos compañeros más del anterior planeta extraterrestre.

Aquello fue la bomba, todos los medios se hicieron eco del acontecimiento y durante muchos días, se habló del descubrimiento y, no pocas mentes, se desbocaron imaginando mundos de increíble belleza y poblado de criaturas de inimaginables morfologías.

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Un día, no hace mucho tiempo, nos daban la noticia de las primeras pruebas del LHC. Los que estamos enamorados de la Física, hace mucho tiempo que esperábamos esta noticia.  Es el último complemento que se necesitaba instalar en una de las cavernas excavadas en el corazón montañoso del Jura.  Unidas por un túnel de 27 km de largo, que discurre a 100 metros de profundidad en la frontera entre el País francés y Suiza, en cuyo interior se alberga el Largue Hadrón Collider, el mayor colisionador de partículas jamás construido.  En escritos míos anteriores, ya mencionaba este descomunal proyecto, idea de Carlo Rubbia, premio Nóbel italiano y director responsable de la construcción del CERN.

Este enorme acelerador, es en realidad, un anillo dentro del cual se harán viajar haces de protones a altas velocidades y en direcciones opuestas que, en un momento dado, harán colisionar.  El violento encuentro alcanzará un nivel de energía hasta ahora jamás logrado: 14 TeV, capaz de recrear las condiciones cercanas a las existentes en los orígenes del Universo, apenas una décima de millonésima de segundo después del Big Bang.

El proyecto que lleva año desde su comienzo y ha pasado por diversas contingencias económico-políticas, parece haber llegado al final después de haber consumido un coste de 45.000 millones de euros.  Los Físicos lo denominan LHC, abreviando su nombre, y cuando comencemos a ver los resultados, habrá dado comienzo una excitante aventura a la búsqueda de muchas respuestas pendientes.  Allí se dará el primer paso para una nueva exploración del microcosmos de la materia. Con este nuevo acelerador de partículas, será posible llegar más allá de los quarks, lo que, hasta el momento, era solo un sueño.

La tarea la realizaran cuatro imponentes instrumentos (el superimán CSM, Atlas, LHC-b y Alice) instalados en el gran anillo. Si Demócrito de Abdera, aquel filósofo griego, pudiera estar aquí, sería testigo directo de lo equivocado que estaba al considerar indivisible el átomo, y, de cuánta razón tenía, al considerar que toda la materia estaba compuesta por átomos. Sabido es por todos que el átomo, está formado, por un núcleo (donde reside la materia) rodeado por electrones.  En el núcleo residen dos protones y neutrones que, están formados por los quarks allí confinados y sujetos por gluones.  Sin embargo, se presiente que ahí no acaba todo, se espera hallar algo más, y es ahí donde entra la misión del nuevo acelerador colisionador LHC. Para saber si hay algo más que los quarks, se necesitaba contar con algo capaz de generar energías hasta ahora imposibles, y, el LHC, lo podrá conseguir.  Su extraordinaria potencia es posible hoy gracias a las nuevas tecnologías, especialmente a los imanes superconductores que estarán congelados a 271 grados bajo cero.

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