El Universo, las estrellas y nosotros

“Astrónomos de la Universidad de California en Santa Cruz han encontrado, por primera vez, restos de la materia prima original del Universo en nubes de gas que datan de la noche de los tiempos. Estas nubes contienen remanentes absolutamente intactos del gas «limpio» que apareció en los primeros minutos después del Big Bang y que nunca llegó a formar parte de las estrellas. El hallazgo, que aparece publicado en la revista Science, coincide con las predicciones teóricas sobre los orígenes de los elementos en el Cosmos.”

Boticias como esa aparecen de vez en cuando en relación a una u otra cuestión del Universo temprano. Lo cierto es que, hasta donde podemos saber, el material primario del universo fue el hidrógeno, el más sencillo y simple de los elementos que componen la tabla periódica. Hoy día, 13.500 millones de años después, continúa siendo el material más abundante del universo junto al helio.

Esto no es una simulación de la computadora, aquí, en la imagen tomada por el Hubble de la Nebulosa de Orión, podemos ver como en algunas regiones se están formando nuevos sistemas planetarios que, algún día,  dentro de algunos miles de millones de años, hará posible nuevos mundos y nueva vida.

Para hacer posible el surgir de la vida, hacían falta materiales mucho más complejos que el hidrógeno y el helio; materiales demasiado sencillos y sería necesario fabricar otros materiales más complejos que, como el carbono, oxígeno, nitrógeno, boro, azufre… etc, hicieran posible las combinaciones necesarias de materiales diferentes y con propiedades distintas que, mezclados en la debida proporción hicieran una “sopa primordial” o, protoplasma que, al ser bombardeados por radiación ultravioleta y rayos gammas provenientes del espacio, en presencia de agua líquida y en un ambiente muy determinado, diera lugar a la primera célula orgánica que sería la semilla de la vida y que evolucionado a través de miles de millones de años, llegó hasya nosotros y no sabemos donde podrá parar.

El universo tiene la curiosa propiedad de hacer que los seres vivos inteligentes piensen que sus inusuales propiedades son poco propicias para la vida, para la existencia de lo que entendemos como vida, cuando de hecho, es todo lo contrario; las propiedades del universo son esenciales para la vida. Lo que ocurre es que en el fondo tenemos miedo; nos sentimos muy pequeños ante la inmensidad del universo que nos acoge. Sabemos aún muy poco sobre sus secretos, nuestras capacidades son limitadas y al nivel de nuestra tecnología actual estamos soportando el peso de una gran ignorancia sobre muchas cuestiones que necesitamos conocer. El que no sabe teme, el que tiene los conocimientos sabe lo que le espera y puede, en cualquier caso, tratar de buscar una salida.

Hemos logrado llegar a saber lo que pasa en las estrellas y qué reacciones nucleares son las responsables de que, materiales como el hidrógeno, se fusionen para convertirlos en Helio mediante las cadenas conocidas como protón-protón, de cuya secuencia dejo arriba una muestra . Claro que siempre nos hicimos esa pregunta: ¿Quién fabricó los materiales necesarios para que nosotros estémos aquí? Ahora, después de mucho, mucho, muchísimo tiempo, la podemos responder y sabemos, que todos los elementos necesarios para la vida fueron “fabricados” en las estrellas .

Las reacciones nucleares después del Hidrógeno-Helio siguen y llega el ciclo CNO que arriba queda escenificado, y, ya tenemos los principales materiales necesarios para la vida que, junto con otros, en menor proporción, conforman nuestros organismos que pudieron surgir en un planeta como el nuestro en condiciones primitivas.

Una atmósfera primitiva evolucionada, la composición primigenia de los mares y océanos con sus compuestos, expuestos al bombardeo continuo de radiación del espacio exterior que llegaba en ausencia de la capa de ozono, la temperatura ideal en relación a la distancia del Sol a la Tierra y otra serie de circunstancias muy concretas, como la edad del Sistema Solar y los componentes con elementos complejos del planeta Tierra, hecho del material estelar evolucionado a partir de supernovas, todos estos elementos y circunstancias especiales en el espacio y en el tiempo, hicieron posible el nacimiento de esa primera célula que fue capaz de reproducirse a sí misma y que, miles de años después, hizo posible que evolucionara hasta lo que hoy es el hombre que, a partir de materia inerte, se convirtió en un ser pensante que ahora es capaz de exponer aquí mismo estas cuestiones. ¡Es verdaderamente maravilloso!

El entorno cambiante en un universo en expansión como el nuestro, a medida que se enfría y envejece (la entropía) es posible que se formen átomos, moléculas, galaxias, estrellas, planetas y organismos vivos. En el futuro, las estrellas agotaran su combustible nuclear y morirán todas. En función de sus masas serán estrellas enanas blancas (como nuestro Sol), estrellas de neutrones (a partir de 1’5 masas sobre hasta 3 masas solares) y agujeros negros a partir de 3 masas solares. Hay un recorrido de historia cósmica en el que nuestro tipo de evolución biológica debe ocurrir bajo esas circunstancias especiales que, en realidad, deben ser comunes en muchas regiones del Universo.

En cualquier galaxia que podamos encontrar apuntando al cielo profundo con nuestros telescopios, en cualquiera digo, podremos ver las mismas cosas y los mismos escenarios de estrellas azuladas recien nacidas que ionizan las regiones de polvo y gas con sus potentes emisiones ultravioletas.

Lo que conocemos como estrella es una bola de gas luminosa que, durante una etapa de su vida, produce energía por la fusión nuclear del hidrógeno en helio. El término estrella, por tanto, no sólo incluye estrellas como el Sol, que están en la actualidad quemando hidrógeno, sino también protoestrellas, aún en formación y no lo suficientemente calientes como para que dicha combustión nuclear haya comenzado, y también varios tipos de objetos más evolucionados como estrellas gigantes y supergigantes, que están quemando otros combustibles nucleares, o las enanas blancas y las estrellas nucleares, que están formadas por combustible nuclear gastado.

Las estrellas (podemos ver en las Nebulosas),  se forman a partir de enormes nubes de gas y polvo que a veces tienen hasta años-luz de diámetro.  Las moléculas de polvo, unidas a las de los gases, se rozan y se ionizan, se calientan y la  nube comienza a girar lentamente. El enorme conglomerado, poco a poco se va juntando y la temperatura aumenta. Tal enormidad de materia crea una fuerza gravitatoria que hace contraerse la nube sobre sí misma; su diámetro y su temperatura en el núcleo es tal que se produce la fusión de los protones de hidrógeno que se transforman en un material más complejo, el helio, y ese es el momento en que nace la estrella que, a partir de ahí, puede estar miles de millones de años brillando y produciendo energía termonuclear.

“Descubren la estrella más grande del Universo, con una masa de 320 Soles”

¡El gigantesco astro desafía las teorías de los astrónomos sobre la formación estelar!

Aunque de vez en cuando, en la prensa, aparecen nosticias como esta de arriba, lo cierto es que, según se cree, la masa máxima de las estrellas puede rondar las 120 masas solares, es decir, ser 120 veces mayor que nuestro Sol, y por encima de este límite sería destruida por la enorme potencia de su propia radiación. La masa mínima para poder ser una estrella se fija en 0’08 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 las estrellas varían desde alrededor de medio millón de veces la luminosidad del Sol para las más calientes hasta menos de la 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.

Como he dicho antes, el brillo de las estrellas (la luz y el calor) es el resultado de la conversión de masa en energía (E = mc²), por medio de reacciones nucleares, las enormes temperaturas de millones de grados de su núcleo, hace posible que los protones de los átomos del hidrógeno se fusionen y se conviertan en átomos de helio. Por cada kilogramo de hidrógeno quemado de esta manera, se convierten en energía aproximadamente siete gramos de masa. De acuerdo con la famosa ecuación de Einstein, los siete gramos equivalen a una energía de 6’3 × 10¹⁴julios. Las reacciones nucleares no sólo aportan la luz y el calor de las estrellas, sino que también producen elementos pesados, más complejos que el hidrógeno y el helio que, posteriormente, son  distribuidos por el universo, cuando al final de la vida de la estrella, esta explota en supernova, lanzando sus capas exteriores al espacio que de esta forma, deja “sembrado” de estos materiales el “vacio” interestelar para que, en regiones de gas y polvo como hemos visto más arriba, se puedan forman sistemas planetarios alrededor de nuevas estrellas.

Claro que no todo es tan sencillo y, muchas de las cosas que podemos ahora contemplar en el Universo gracias a nuestroos avances tecnológicos, son debidas, como la vida misma, a una serie de números que en el Universo están presente y que hacen posible que todo eso suceda. Si las leyes fundamentales y las constantes universales fueran distintas, niuestro universo sería otro universo y, posiblemente nosotros, no estaríamos aquí. El ingenio humano ha podido ir desvelando algunos de esos secretos que el universo esconde y nos dejaron el caminpo abierto para continuar, descorriendo el velo, para poder ver cómo son y producen los hechos que observamos a nuestro alrededor y, gracias a números como éstos:

Mecánica (ecuaciones de Hamilton)

Electrodinámica (ecuaciones de Maxwell)

Mecánica estadística (ecuaciones de Boltzmann)

Mecánica cuántica (ecuaciones de Schrödinger)

Relatividad general (ecuación de Einstein)

Hemos podido llegar a conocer parte de nuestro Universo y estamos tratando de saber, sobre nosotros mismos, ya que, la vida, amigos míos, es el acontecimiento más sobresaliente de los sucedidos a lo largo de los 13.700 millones de años que creemos tiene el universo que nos acoge y en el que hemos podido observar algunas de las maravillas que se producen.

Cuántas veces habremos hablado aquí de las constantes de la naturaleza? Han sido muchas y todas ellas, han estado influidas por el profundo interés que en mí causan estos números misteriosos que hacen del Universo el que nosotros conocemos. Es posible, que en otros universos que pudierann ser, y, en los que las constantes fuesen diferentes a las del nuestro, hubieran nacido muertos y sin vida.

Está claro que este interes que las constantes han despertado, no ha en mí, sino en muchos científicos del mundo, es porque, existen muchas maneras en las que los valores reales de esas constantes ayudan a que sea posible que la vida esté presente en nuestro Universo. Más aún, a veces parece permitir su existencia por un pequeño margen. Su aumentáramos la constante de estructura fina no podría haber átomos y si hacemos mayor la fuerza de la Gravedad las estrellas agotarían sus combustibles muy rápidamente, si reducimos la intensidad de las fuerzas nucleares no habría bioquímica y así sucesivamente.

El número β         también desempeña un papel en los procesos de generación de energía que alimentan las estrellas. Aquí se une con α para hacer los centros de las estrellas suficientemente caliente como para iniciar reacciones nucleares. Si β fuera mayor que aproximadamente 0,005 α² entonces no habría estrellas. Si las modernas teorías gauge (cualquiera de las teorías cuánticas de campo creadas para explicar las interacciones fundamentales) de gran unificación están en la vía correcta, entonces α debe estar en el estrecho intervalo entre aproximadamente 1/180 y 1/85; de lo contrario los protones se desintegrarían mucho antes de que las estrellas pudieran formarse.

Pero… las estrellas se formaron

Y, nosotros, a partir del polvo de estrellas,  y bajo una serie de circunstancias naturales, pudimos llegar hasta aquí haciendo un largo viaje lleno de acontecimientos asombrosos que, partiendo del sencillo hidrógeno pudo hacer el recorrido de elevarse hasta la consciencia del Ser que hoy, puede tener una idea más acertada de su entorno, de lo que pudo pasar y, poder estar trabajando para saber, si su presencia aquí tiene realmente un significado.

Claro que, nuestras mentes, se expanden al ritmo del Universo

El Universo se expande pero…, nuestras consciencias también, somos una parte integrante del todo, y como todo lo demás, evolucionamos al ritmo que el Universo nos impone, de tal manera que cada vez comprendemos con menor dificultad los mecanismos que llevan a todas las cosas a cambiar, a convertirse en otras diferentes de lo que originalmente eran, y, con el paso inexorable del Tiempo, nuestras mentes quedarán unidas, de manera inexorable, a ese todo. Entonces, y sólo entonces, podríamos decir que:

¡Tenemos el mundo en las manos!

¡Qué somos señores del Espacio!

Pero para que eso sea cierto, para que eso llegue a ocurrir, tendrá que transcurrir mucho de “nuestro tiempo” que no es el Tiempo del Universo. El nuestro es más corto, nosotros no podemos tener por delante miles de millones de años y, si el “poco tiempo” que se nos ha concedido, no lo sabenmos aprovechar… ¡Mal irán las cosas! Tendremos que pensar que todos, finalmente, estamos hechos de pura luz, el estado más alto que la materia puede adquirir, es decir, energía pura y, si podemos llegar a comprender eso… Entonces amigos míos, posiblemente tengamos alguna esperanza para el futuro.

Podemos parecer igsignificante en las extrañas de la Tierra y, comparado con el Inmenso Cosmos… ¿qué podríamos parecer? ¿Bacterias?

Sin embargo, esa impresión es engañosa, y, a pesar de nuestras aparentes insignicantes medidas, llevamos algo dentro de nosotros que no se puede medir: El Cerebro que genera la Mente y esta las ideas y la Imaginación que, es, casi tan grande como el Universo mismo.

Pero, mi recomendación es que nunca, nos creámos dioses que, son personajes de la ficción ignorante. Con los pies puestos en el suelo, con la mente clara y de la mano de la Ciencia. Debemos seguir el camino que nos indican esas leyes que hemos llegado a descubrir y, de ser posible, descubrir otras nuevas más avanzadas que nos lleven hasta el verdadero universo que aún, no conocemos. Será la única manera de conocernos a nosotros mismos.

emilio silvera

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