¡Y conseguimos saber de qué estaban hechas las estrellas!

En alguna ocasión os he contado:

“El enigma que representaba en la antigüedad de qué estaban hechas las estrellas y otros objetos celestes, se pudo resolver finalmente no mediante el telescopio o la cámara solamente, sino combinando ambos con el espectroscopio, que revelaría de qué están hechas las estrellas y las nebulosas, algo que el filósofo Auguste Comte, todavía en 1844, citaba como ejemplo de un conocimiento que nunca llegaría a tener la mente humana.”

                                                 Imágen Messier 4 (NGC 6121)

Augusto Comte, pensador francé que decía:

“La Humanidad nunca llegará a conocer de qué estaban hechas las estrellas. Lo mismo que a él, le ocurrió, muchos años antes y en otro ámbito, al Presidente de la Real Society de Londres, cuando ante una gran audiencia dijo: “Nunca nada más pesado que el aire podrá volar” y, el hombre se llenó de gloria cuando, poco tiempo después, remontó el vuelo el primer avión de los hermanos  wright.”

La prudencia, a la vista de las muchas anécdotas que como las anteriores podríamos contar, nos aconseja no negar nada y dar la posibilidad, por increíble que nos parezca, a cualquier acontecimiento futuro que ahora nos parezca imposible y que, con los avances de la Ciencia, mañana podría ser posible.

La figura de arriba representa el espectro de la luz solar (ahí están presentes elementos como el potasio, sodio, rubidio… etc. Pero Wollaston dejó su experimento de lado, y la elevación de la espectroscopia al rango de ciencia exacta quedó para un pobre adolescente enjuto con una tos persistente, que, cuando Wollaston hizo su descubrimiento, estaba en un hospital recuperándose de heridas sufridas en el derrumbe de un taller de óptica donde trabajaba en los suburbios de Munich. Su nombre era Joseph Frunhoufer, y su suerte estaba por mejorar.

Sigamos con la historia de cómo se desarrolló la espestroscopia y cuando comenzó esa aventura allá por el año 1666, cuando Newton observó que la luz blanca del Sol, al pasar un prisma, produce un arcoíris de colores. En 1802, el físico inglés William Wollaston descubrió que si colocaba una fina ranura frente al prisma, aparecían en el espectro una seríe de rayas oscuras paralelas, como las grietas entre las teclas del piano. Sin embargo, pronto dejó de lado aquello y no profundizó en el fenómeno.

Ya os hablé aquí de aquel escuálido muchcho, Joseph von Frunhofer, pobre adolescente enjuto con una tos persistente, que, cuando Wollaston hizo su descubrimiento, estaba en un hospital recuperándose de heridas sufridas en el derrumbe de un taller de óptica donde trabajaba en los suburbios de Munich. El acontecimiento haría que su suerte comenzara a mejorar.

Joseph creció al abrigo de un mentor que le apoyó en todo y se hizo mayor. Fraunhofer tenía instinto para lo esencial, y sus intensas investigaciones sobre las características básicas de diversos tipos de vidrios pronto le hicieron ganarse la fama de ser el primer fabricante de lentes para los mejores telescopios del mundo.

“Vi con el telescopio -escribió- un número casi incontables de rayas verticales fuertes y débiles, más oscuras que el resto de la imagen de color. Algunas parecían totalmente negras.”

Detectó centenares de tales rayas en el espectro del Sol, y halló regularidades idénticas en los espectros de la Luna y los planetas, como era de esperar, pues estos cuerpos brillan por la luz solar que reflejan. Pero cuando dirigía su telescopio a otras estrellas, sus lineas espectrales parecían  muy diferentes. La significación de esa diferencia era un misterio.

Esta historia ya os la conté  el pasado día 3 de este mismo mes de Octubre y, todos sabéis ya que Fraunhofer empezó usando las líneas espectrales como fuentes de luz monocromática para sus experimentos dirigidos a mejorar la corrección cromática de sus lentes, pero pronto se sintió fascinado por la lúneas mismas.

Como Tycho o Copérnico, Fraunhofer también tiene su cráter en la Luna. Fraunhoufer llegó a ser un personaje muy conocido y reconocido pero, su delicada salud acabó con su vida el día 7 de junio de 1826, a los treinta y nueve años, de tuberculosis, dejando como legado las misteriosas lineas de Fraunhofer. En 1849, León Foucault en Paris y W. A. Miller en Londres hallaron lineas brillantes que coincidían con las lineas oscuras de Fraunhofer. Hoy unas y otras son conocidas, respectivamente como lineas de emisión y lineas de absorción, y tienen en la espectroscopia un papel tan importante como la de los fósiles en la geología, pues dan información sobre la temperatura, la composición y los movimientos de las nebulosas gaseosas y las estrellas que, a pesar de sus inmensas lejanías, nos pueden contar de qué están conformadas gracias a las líneas de Fraunhofer.

                                  Gustav Kirchhoff                                                                      Robert Bunsen

En los años comprendidos entre 1855 y 1863, los dísicos Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen (el inventor del mechero Bunsen) demostraron que los diversos elementos químicos producen las distintas series de líneas de Fraunhofer. Una noche vieron,  desde la ventana de su laboratorio en Heidelberg, un incendio que hacía estragos en la ciudad portuaria de Mannheim, a dieciseis cilómetros al oeste.

Usando su espestroscopio, detectaron las reveladoras líneas del bario y del estroncio en las llamas. Esto hizo preguntarse a Bunsen si podrían detectar elementos químicos en el espectro del Sol. “Pero -añadió- la gente pensaría que estamos locos en pensar tal cosa.” Sin embargo, Kirchhoff era lo bastante loco como para intentarlo, y en 1861 había identificado sodio, calcio, magnesio, hierro, cromo, niquel, bario, cobre y cinc en el Sol. Se había hallado un nexo entre la física de la Tierra y la de las estrellas, y se abrió un camino hacia las nuevas ciencias de la espectroscopia y la astrofísica.

                 Willian Huggins

En Londresm un rico astrónomo aficionado llamado William Huggins se enteró del hallazgo de Kirchhoff  y Bunsen de que las líneas de Frunhofer eran generadas por elementos químicos conocidos del Sol, y comprendió de inmediato que sus métodos podían ser aplicados a las estrellas y las Nebulosas.

“Esta noticia es para mí como el descubrimiento de un manantial en una tierra seca y agostada”

Eso escribió  Huggins t, de inmediato, adaptó un espectroscopio al telescopio Clark de su laboratorio privado, en Upper Tulse Hill, Londres. Estudiando cuidadosamente cada espectro hasta que pudo dar sentido a sus numerosas líneas superpuestas, logró identificar hierro, sodio, calcio, magnesio y bismuto en los espectros de las estrellas brillantes Aldebarán y Betelgeuse. Fue la primera prueba concluyente de quen otras estrellas están compuestas de las mismas sustancias que encontramos en todo el Sistema Solar.

Así, sabemos que los materiales y sustancias de las estrellas del cielo, son las mismas que conforman nuestro Sistema Solar que, al fin y al cabo, nació de una Nube estelar Nebulosa de la que también, nacieron las estrellas que nos rodean y,. siendo así, era lógico pensar que todo, estaba hecho de la misma cosa como se vino a confirmar.

Con creciente excitación, Huggins dirigió su telescopio hacia una Nebulosa. Su diario del año 1864 registra la sensación “de excitada incertidumbre, mezclada con algún temor, con que, después de unos momentos de vacilación, puese mis ojos en el espectroscopio. ¿No estaba por descubrir un lugar secreto de la Creación?. No se decepcionó:

Miré en el espestroscopio. ¡No había ningún espectro como el que yo esperaba! ¡Sólo una única línea brillante!… El enigma de las Nebulosas estaba resuelto. La respuesta, que no había llegado en la luz misma, decía: no hay una agrupación de estrellas, sino un gas luminoso. Las estrellas como nuestro nuestro Sol y como las estrellas más brillantes darían un espectro diferente; la luz de esa Nebulosa había sido emitida por un gas luminoso.

Puesto que esa primera Nebulosa que observó Huggins era gaeosa, llegó a la errónea conclusión de que todas las nebulosas, incluídas las elípticas y las espirales, eran gaseosas y nunguna estaba compuesta por estrellas.

Esta es una de las Nebulosas que más me gustan, en ella están represerntadas todas las cosas que en ellas están presentes. Polvo y Gas, estrellas nuevas que radiantes en el ultravioleta ionizan el material circunsdante y, las fuerzas que con todo eso interaccionan para que todo cambie y se transforme. Ahí ya están las moléculas de la vida.

Pero la vida pocas veces es simple, y las pruebas engañosas a favor de la hipótesis nebular  continuaron acumulándose. Se hizo el mapa de las posiciones de cientos de nebulosas espirales y se halló que eran más numerosas en las partes del cielo que están muy distantes de la Vía Láctea, que “evitaban” a la Vía Láctea, en la jerga astronómica. El efecto de evitación parecía indicar que las nebulosas espirales estaban asociadas a nuestra galaxia. (En realidad, la evitación resulta del hecho de que las nubes oscuras que hay en eplano de nuestra galaxia oscurecen nuestra visión de las otras galaxias, de modo que vemos generalmente las que están lejos del plano galáctico.) La hiopótesis nebular también se fortaleció en el campo teórico, cuando el astrofísico James Jeans demostró, con considerable rigor matemático, que una nube de gas que se contrae tiende a adptar la forma de un disco, muy similar al de la nebulosa espiral. Jeans hasta logró que su modelo generase brazos espirales como los que se ven en las astrofotografías.

                           Las galaxias lejanas que antes se tomaban por Nebulosas

En ese momento, la hipótesis nebular tenía tánto éxito que se apoderó de los astrónomos un síndrome de conformismo con la corriente de moda y, extrapolando todo aquello en el tiempo, ahora pasa lo mismo con la dichosa “materia oscura” que, veremos si no termina todo como aquella historia de las Nebulosas que, finalmente resultaron ser las galaxias.

Han llegado a decir (sin fundamento alguno) que ahñi arriba, en la imagen, están juntas la materia bariónica y la llamada oscura y la muestran en distitntos colores. La realidad es que, estamos tan lejos de saber si en realidad existe algo como la materia oscura como de si podremos, dentro de algunos años, acceder a la energía de Pklanck para poder llegar hasta las cuerdas vibrantes.

¡Menos mal!, amigos míos, que la Ciencia tiene un mecanismo autocorrector, y a principios del siglo había comenzado a afirmarse. Las primeras grietas en la fachada de la hipótesis nebular aparecieron en el campo teórico, cuando se descubrió un efecto fatal en la teoría de Jeans de cómo se había condensado el sistema solar. De ser correctas la hipótesis, calcularon los matemáticos, el Sol debía haber conservado la mayor parte del momento angular del sistema solar y rotar muy rápidamente; en cambio, el “día” solar dura veintiseis lentos días en el ecuador del Sol, y los planetas tienen el 98 por 100 del momento angular del Sistema Solar. Los datos de observación también empezaron a volverse contra la hipótesis nebular. Huggins obtuvo un espectro de la Nebulosa de Andrómeda en 1888, pero la ahlló difícil de interpretar. Nueve años más tarde, Julius Schteiner publicó en Alemania un espectro de la Nebulosa de Andrómeda, y señaló que el espectro no era gaseoso sino estelar. indudablemente, al menos algunas nebuliosas espirales estaban constituidas por estrellas.

Aquello sería el principio del fin para que las galaxias se pudieran confundir con Nebulosas y, tal descubrimiento de enorme importancia, se lo debemos a Fraunhofer, aquel muchacho que un día, nos habló de las lineas espectrales que delatan las distancias sustancias y elementos del que están hechas las estrellas y los mundos. Espero que, de la misma manera, podamos seguir avanzando para poder rechazar algunas teorías actuales que nos llevan a una gran confusión hablñándonos de una clase de materia inexistente y de cuya existencia real nadie ha podido dar ni un sólo dato hasta el momento y, sin embargo, está ocupando una gran parte del tiempo de físicos y astronómos que, al no saber, continúan curiosos investigando sobre la certeza de ese exceso de materia que “dicen” tiene el Universo pero quen no podemos ver.

No, no trato de decir que para creer en la existencia de algo lo tengamos que tocar ineludiblemente pero, en Ciencia, amigos míos, para aseverar una cosa, para aseguar algo con rotundidad, no podemos apouarnos sólo en la intuición o en la teoría, la ciencia exige algo más: Lo que no está comprobado…¡No existe! Y, desde luego, así debe ser para evitar confusiones que nos atrasen decenas de años ene l camino del saber sobre los misterios de la Naturaleza.

emilio silvera

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