Estrellas. Copyright: NASA.

Se denominan estrellas de primera generación a, tal y como su propio nombre indica, las primeras estrellas que se formaron en el universo tras el Big Bang. En aquel momento, el universo primigenio estaba constituido por hidrógeno y helio, elementos químicos que permanecen en estado gaseoso aún a temperaturas muy bajas (inferiores a -250 ºC, o lo que es lo mismo, 23 K). Esta composición química es obviamente incompatible con el surgimiento de la vida (atendiendo al significado que se se atribuye a este término en la actualidad) puesto que es inconcebible el surgimiento de un sistema vivo sólo a partir de estos elementos.

Es muy importante, pues, el papel que jugaron las estrellas; estas enormes bolas de plasma de diferentes tamaños son capaces de generar todos los demás elementos químicos que conocemos a lo largo de su vida y aniquilamiento (véase “El Universo Primigenio (II): las Primeras Estrellas” y “Nucleosíntesis (origen de los elementos)“). Las primeras estrellas que surgieron tras el Big Bang, las denominadas estrellas de primera generación, estuvieron compuestas únicamente de hidrógeno y helio, y carecían de elementos tales como el carbono (que juega un papel muy importante como catalizador de reacciones nucleares en el interior de las estrellas actuales)

No todas han dejado de existir, y, algunas, las seguimos llamando por sus antiguos nombres religiosos

Por simple deducción, uno pensaría que todas estas estrellas dejaron de existir hace mucho tiempo; sin embargo, el tiempo de vida de una estrella depende directamente de su masa, de tal forma que mientras que las estrellas más masivas viven “sólo” unos 10 Ma, estrellas con masas iguales o inferiores al 80% de la masa del Sol tienen un tiempo de vida superior a la edad actual del universo. Como consecuencia, es posible que haya estrellas de baja masa que pertenezcan a la primera generación de estrellas, las cuales habrían producido una cantidad muy pequeña de elementos como el carbono, y por tanto su composición química debería ser casi exclusivamente de hidrógeno y helio.

En el Universo temprano se produjo la liberación de los fotones y se hizo la luz. De un Universo opaco pasamos a otro transparente y, con el material primigenio allí existente en forma de plasma, se formaron las primeras estrellas 200 millones de años después del Big Bang.

La formación de estas primeras estrellas se dio en condiciones distintas a las que existen hoy en día, donde vemos que se forman estrellas en nubes moleculares gigantes. En el universo temprano debieron haber también nubes frías donde la única molécula existente era la del hidrógeno molecular (H₂). Hay trabajos que indican que la falta de moléculas con elementos pesados provocaría que las primeras estrellas fueran predominantemente de masas grandes y que ya hubiesen terminado su evolución. Esto es congruente con el poco éxito que han tenido las búsquedas de estrellas de baja masa sin metales en nuestra galaxia.

¿Cuándo se formaron las primeras estrellas? Durante mucho tiempo, la fuerza de la gravedad hizo que nubes masivas de hidrógeno y helio colapsaran sobre sí y el denso núcleo hizo fusionarse a los protones y que la protoestrella comenzara a brillar por la fusión nuclear. Así entraron en la Secuencia principal y brillaron durante miles de millones de años. Aun hoy se ven algunas en las lejanas galaxias.

La formación de la primera generación de estrellas, en un ambiente distinto al de las nubes moleculares de nuestra galaxia, es una área activa de investigación en Astrofísica. Se ha mostrado que la luz de las primeras estrellas pudo escapar fácilmente de las nubes progenitoras, que por la carencia de elementos pesados absorbían poco la luz visible. En principio es posible detectar luz de estrellas de esta primera generación en galaxias muy lejanas. No es descabellado especular que algunas de las galaxias observadas en el campo profundo del telescopio espacial Hubble sean lo suficientemente jóvenes como para contar con una alta proporción de estrellas de primera generación.

Figuras:
Las imágenes son de dominio público porque fue creada por la NASA. Las políticas sobre copyright de la NASA estipulan que «el material de la NASA no está protegido con copyright a menos que se indique lo contrario».

Publicado por Geofrik

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                                ¿Que cómo se originó la vida?

Es la pregunta del millón. Unos opinan que se originó fuera de la Tierra y que un cometa sembró de organismos el planeta. Otras versiones apuestan por el océano y, otras, por un caldo primordial, o pequeñas charcas templadas bombardeadas por rayos ultravioletas y gamma en una atmósfera poco evolucionada, o en las cercanías de turbulencias termales de chimeneas situadas en los fondos marinos, en cuyo ambiente existirían nutrientes, energías y protección contra agresiones exteriores, principalmente impactos extraterrestres, otros han optado por superficies de granos de pirita, donde la capacidad de adsorción de este mineral para una gran diversidad de moléculas y la energía proporcionada por la síntesis de dicho cristal permiten suponer que tal vez constituyeron una serie de circunstancias favorables para la aparición de la materia viva.

Como veréis, todos estos que han opinado en las distintas maneras en que pudo llegar aquí la vida, saben tanto de ello, como se yo, o sea, Nada. Sólo tenemos aproximaciones e ideas que, pueden ser más o menos certeras, pero al fin y al cabo, hipótesis.

Lo que si parece una cosa segura es que, la Vida,  es inevitable, los materiales que la conforman se “fabrican” en las estrellas y se esparce por los mundos, y, si eso es así como se supone que es… ¡Todo el Universo estará lleno de vida! Si señor, ha oído usted perfectamente. La vida en el Universo es inevitable. Son muchas las cosas que han influido para que eso sea así. El estudio del Universo, sus fuerzas y constantes, nos hacen recapacitar y nos lleva a pensar que, el Universo ¡sabía que íbamos a venior!

Pensemos un momento:

Si la fuerza nuclear fuerte,
la nuclear débil,
el electromagnetismo,
la Gravitación,
las constantes Universales fundamentales,
la masa y la carga de las partículas elementales,
la diversidad de las familias de partículas,
la energía de las estrellas y de los planetas, y, los Elemenmtos,
y un sin fin de detalles más…

 

 

 

Si todo esto fuera de otra manera, si simplemente la carga y masa del electrón, fuera distinta, nosotros no podríamos estar aquí, y nuestro Universo sería otra cosa, incluso un Universo sin vida.

Y digo yo, ¿Qué puñetas es un Universo sin vida?

¡La Nada!

Que gracias a todas las confluencias de los parámetros a los que antes me refería, no es nuestro caso. Si existe el espacio es porque existe la materia.

Aquí hemos tenido a los mesopotámicos, a los egipcios, babilónicos, griegos, y, tantas Civilizaciones que fueron… Hasta llegar a nosotros que, aunque algo irracionales algunas veces, hemos sido capaces de avanzar y extender los primeros conocimientos de las matemáticas, la física, la astronomía, la química, la biología, la filosofía, la música, …, y tantas cosas más. ¡Ah, también, el poderoso sentido de la familia!

No está nada mal ¡Es el motor que mueve el mundo de los Humanos!

He procurado concretar aquí de muchas cosas relacionadas todas ellas en algún punto del espacio-tiempo, en nuestra línea de Universo, y, desde luego, en tan corto espacio, es imposible reseñarlo todo, este comentario es una simple reflexión y, para tener una idea más amplia, habría que haber abordado:

– De nuestros antepasados ancestrales, sus entornos y formas de vida, su evolución. El enorme camino recorrido.

                  La conciencia y los pensamientos

– De lo que entendemos por la conciencia, lo que nos dicen los grandes pensadores sobre el Ser. El poder saber y sentir que un instante puede contener un universo entero, lleno de matices, sentimientos y fuerzas que luchan entre sí.

– De lo que está conformado todo, la materia “inerte” y la materia viva. Aunque sería más apropiado decir la materia “dormida ” o la materia ” despierta “.

– De lo que entendemos por materia y como esta conformada desde lo más pequeño que, toma complejidad y se hace grande.

– De los posibles orígenes de la vida que ahora conocemos en el Planeta Tierra.

Y, de otras muchas cuestiones y conceptos que, no han sido tratados aquí en este momento y si en otros trabajos presentados de manera sencilla y sin demasiada profundidad, pero sí lo suficiente como para ser comprendido de manera básica y somera de cuestiones que, de alguna manera, a todos debía interesar. Aquí, en otras ocasiones se habló de lo que hemos sido, de lo somos y, posiblemente, de lo que podemos llegar a ser,y, con más o menos acierto, lo que sí debemos tener en cuenta es la buena intención del autor.

No sé si la belleza es un principio físico, lo que sí se, es que el cariño y la amistad es un principio del espíritu y del alma del Ser consciente. Los sentimientos: Si no los tenemos, en realidad no somos. El hombre es un animal social, necesita de los demás, y, está claro que el Ser está en la unión de dos partes, al igual que sin quarks no tenemos núcleo ni átomo, sin dos partes contrapuestas no tenemos ese uno esencial.

         En realidad… ¡Dos son Uno!

                      Un hombre o una mujer sola, siempre estarán en muy mala compañía

Esto nunca cambiará, es la imagen que mueve al mundo, la que garantiza la continuidad de la especie

Todo en el Universo es equilibrio, y, de la misma manera, nosotros, los seres vivos, tenemos el equilibrio en la unión de esas dos partes que hacen el todo, haciendo posible la continuidad.

Por todas partes estamos rodeado de grandes cosas, de maravillas que, normalmente, nos pasan desapercibidas, no pensamos en la grandeza de todo lo que tenemos y de todo lo que podemos hacer. Muchas veces, cuando caemos en la cuenta, ya es tarde.

Muchos más de lo que pensamos, cuando ya no tiene remedio piensan: “Lo pude hacer mejor. Tenía que haberla respetado más. Le tendría que haber dicho cuanto la quería. Me tenía que haber comportado de otra manera.” Y, así podríamos seguir. La vida es muy corta, y, la mayoría, la desperdicia de manera lastimosa. Los egoísmos mezquinos nublan las mentes y no les dejan ver donde reside lo importante.

emilio silvera

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No pocas veces hemos explicado aquí el motivo de por qué, nada material en nuestro Universo, puede superar la velocidad de la luz. Esa velocidad, la de la luz en el vacío, es un límite que impone la Naturaleza y, el tratar de superarla o incluso alcanzarla, trae consecuencias varias.

¿Por qué la materia no puede moverse más deprisa que la velocidad de la luz? Porque cuando se acerca a las velocidades relativistas, es decir, la velocidad de la luz en el vacío, c, la energía inercial se convierte en masa y, al llegar a c (299.792,458 m/s), sería infinita. Una nave a medida que se acercara a c (299.792.458 metros por segundo), iría frenándose y ganando masa.

                               Fotones que salen disparados a la velocidad de c. ¿Qué podría seguirlos?

Para contestar esta pregunta hay que advertir al lector que la energía suministrada a un cuerpo puede influir sobre él de distintas maneras. Si un martillo golpea a un clavo en medio del aire, el clavo sale despedido y gana energía cinética o, dicho de otra manera, energía de movimiento. Si el martillo golpea sobre un clavo, cuya punta está apoyada en una madera dura e incapaz de moverse, el clavo seguirá ganando energía, pero esta vez en forma de calor por rozamiento al ser introducido a la fuerza dentro de la madera.

Albert Einstein demostró en su teoría de la relatividad especial que la masa cabía contemplarla como una forma de energía (E = mc².) Al añadir energía a un cuerpo, esa energía puede aparecer en la forma de masa o bien en otra serie de formas.

En condiciones ordinarias, la ganancia de energía en forma de masa es tan increíblemente pequeña que sería imposible medirla. Fue en el siglo XX (al observar partículas subatomicas que, en los grandes aceleradores de partículas, se movían a velocidades de decenas de miles de kilómetros por segundo) cuando se empezaron a encontrar aumentos de masa que eran suficientemente grandes para poder detectarlos. Un cuerpo que se moviera a unos 260.000 Km por segundo respecto a nosotros mostraría una masa dos veces mayor que cuando estaba en reposo (siempre respecto a nosotros).

                No un pulsar tampoco puede ser más rápido que la luz

La energía que se comunica a un cuerpo libre puede integrarse en él de dos maneras distintas:

1. En forma de velocidad, con lo cual aumenta la rapidez del movimiento.
2. En forma de masa, con lo cual se hace “más pesado”.

La división entre estas dos formas de ganancia de energía, tal como la medimos nosotros, depende en primer lugar de la velocidad del cuerpo (medida, una vez más, por nosotros).

Si el cuerpo se mueve a velocidades normales, prácticamente toda la energía se incorpora a él en forma de velocidad: se moverá más aprisa sin cambiar su masa.

A medida que aumenta la velocidad del cuerpo (suponiendo que se le suministra energía de manera constante) es cada vez menor la energía que se convierte en velocidad y más la que se transforma en masa. Observamos que, aunque el cuerpo siga moviéndose cada vez más rápido, el ritmo de aumento de velocidad decrece. Como contrapartida, notamos que gana más masa a un ritmo ligeramente mayor.

En gracia quizás podamos superarla pero, en velocidad…no creo, c es el tope que impone el Universo para la velocidad.

Al aumentar aún más la velocidad y acercarse a los 299.792’458 Km/s, que es la velocidad de la luz en el vacío, casi toda la energía añadida entra en forma de masa. Es decir, la velocidad del cuerpo aumenta muy lentamente, pero la masa es la que sube a pasos agigantados. En el momento en que se alcanza la velocidad de la luz, toda la energía añadida se traduce en masa que, llegado a cierto límite, podría ser infinita y, como infinito no hay nada, nos quedamos con que nunca, nada, podrá sobrepasar esa velocidad.

El cuerpo no puede sobrepasar la velocidad de la luz porque para conseguirlo hay que comunicarle energía adicional, y a la velocidad de la luz toda esa energía, por mucha que sea, se convertirá en nueva masa, con lo cual la velocidad no aumentaría ni un ápice.

Todo esto no es pura teoría, sino que tal como ha sido comprobado, es la realidad de los hechos.

¿Que velocidad podría ser la de la luz en otros mundos paralelos que pudieran existir fuera de nuestro universo?

            Ninguna nave, por los medios convencionales, podrá nunca superar la velocidad de la luz

La velocidad de la luz es la velocidad límite en el universo. Cualquier cosa que intente sobrepasarla adquiriría una masa infinita, y, siendo así (que lo es), nuestra especie tendrá que ingeniarse otra manera de viajar para poder llegar a las estrellas, ya que, la velocidad de la luz nos exige mucho tiempo para alcanzar objetivos lejanos, con lo cual, el sueño de llegar a las estrellas físicamente hablando, está lejos, muy lejos. Es necesario encontrar otros caminos alejados de naves que, por muy rápida que pudieran moverse, nunca podrían transpasar la velocidad de la luz, el principio que impone la relatividad especial lo impide, y, siendo así, ¿cómo iremos?

La velocidad de la luz, por tanto, es un límite en nuestro universo; no se puede superar. Siendo esto así, el hombre tiene planteado un gran reto, no será posible el viaje a las estrellas si no buscamos la manera de esquivar este límite de la naturaleza, ya que las distancias que nos separan de otros sistemas solares son tan enormes que, viajando a velocidades por debajo de la velocidad de la luz, sería casi imposible alcanzar el destino deseado.

De momento sólo con los Telescopios podemos llegar tan lejos. A´hí han captado la galaxia más lejana del Universo

Los científicos, físicos experimentales, tanto en el CERN como en el FERMILAB, aceleradores de partículas donde se estudian y los componentes de la materia haciendo que haces de protones o de muones, por ejemplo, a velocidades cercanas a la de la luz choquen entre sí para que se desintegren y dejen al descubierto sus contenidos de partículas aún más elementales. Pues bien, a estas velocidades relativistas cercanas a c (la velocidad de la luz), las partículas aumentan sus masas; sin embargo, nunca han logrado sobrepasar el límite de c, la velocidad máxima permitida en nuestro universo.

Es preciso ampliar un poco más las explicaciones anteriores que no dejan sentadas todas las cuestiones que el asunto plantea, y quedan algunas dudas que incitan a formular nuevas preguntas, como por ejemplo: ¿por qué se convierte la energía en masa y no en velocidad?, o ¿por qué se propaga la luz a 299.793 Km/s y no a otra velocidad?

Sí, la Naturaleza nos habla, simplemente nos tenemos que parar para poder oír lo que trata de decirnos y, entre las muchas cosas que nos dice, estarán esos mensajes que nos indican el camino por el que debemos coger para burlar a la velocidad de la luz, conseguir los objetivos y no vulnerar ningún principio físico impuesto por la Naturaleza.

La única respuesta que podemos dar hoy es que así, es el universo que nos acoge y las leyes naturales que lo rigen, donde estamos sometidos a unas fuerzas y unas constantes universales de las que la velocidad de la luz en el vacio es una muestra.

A velocidades grandes cercanas a la de la luz (velocidades relativistas) no sólo aumenta la masa del objeto que viaja, sino que disminuye también su longitud en la misma dirección del movimiento (contracción de Lorentz) y en dicho objeto y sus ocupantes – si es una nave – se retrasa el paso del tiempo, o dicho de otra manera, el tiempo allí transcurre más despacio.

A menudo se oye decir que las partículas no pueden moverse “más deprisa que la luz” y que la “velocidad de la luz” es el límite último de velocidad. Pero decir esto es decir las cosas a medias, porque la luz viaja a velocidades diferentes dependiendo del medio en el que se mueve. Donde más deprisa se mueve la luz es en el vacío: allí lo hace a 299.792’458 Km/s. Este sí es el límite último de velocidades que podemos encontrar en nuestro universo.

                                     Fotones emitidos por un rayo coherente conformado por un láser

Tenemos el ejemplo del fotón, la partícula mediadora de la fuerza electromagnética, un bosón sin masa que recorre el espacio a esa velocidad antes citada. Hace no muchos días se habló de la posibilidad de que unos neutrinos hubieran alcanzado una velocidad superior que la de la luz en el vacío y, si tal cosa fuera posible, o, hubiera pasado, habríamos de relagar parte de la Teoría de la Relatividad de Einstein que nos dice lo contrario y, claro, finalmente se descubrió que todo fue una falsa alarma generada por malas mediciones. Así que, la teoría del genio, queda intacta.

¡La Naturaleza! Observémosla.

emilio silvera

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