sábado, 26 de enero de 2019

El origen de los elementos químicos


El universo comenzó su existencia hace trece mil setecientos millones de años; momento en que también inició su expansión y enfriamiento. En un principio se formaron los fotones, quarks, electrones y neutrinos, después los quarks se unieron para constituir protones y neutrones; éstos, a continuación, hicieron lo mismo, se fusionaron para dar núcleos de helio y de litio. En lo que concierne a la química, poco más sucedió desde el primer instante hasta aproximadamente trescientos mil años después; en ese momento, a tres mil grados, los electrones se recombinaron con los núcleos y formaron los primeros átomos: ahí se emitió la radiación cósmica de fondo.
            El universo en expansión tenía un freno incorporado; después de unos cien, o algo más, millones de años, la gravedad, el gran escultor, obligó a la materia a colapsar en cuerpos –estrellas- que se calentaron e iluminaron el cielo. Las estrellas quemaron hidrógeno convirtiéndolo en helio y desprendiendo energía; a lo largo de su vida, más o menos corta, según la magnitud de su tamaño, se forman los núcleos atómicos ligeros (hasta el hierro), que incluyen el nitrógeno, carbono, oxígeno, sodio, magnesio, silicio y azufre, muchos de ellos dispuestos en enormes caparazones estelares, como la piel de una cebolla.
Los elementos químicos, una vez creados, fueron expelidos ​​al espacio por varios procesos, cada uno involucrando a una estrella moribunda. Las estrellas normales (de la secuencia principal, las etiquetan los astrónomos), como nuestro Sol, se convierten en enanas blancas, pero antes de morir se hinchan (forman gigantes rojas) y expulsan al medio interestelar las capas externas, enriquecidas en oxígeno, nitrógeno y carbono. Las estrellas más pesadas que el Sol explotan, como una supernova de Tipo II, dejando una estrella de neutrones como residuo y produciendo en el cataclismo núcleos atómicos pesados (plata y oro incluidos, hasta el uranio). Se produce una supernova (Ia) distinta de la anterior, si una enana blanca extrae masa de otra estrella normal; cabe señalar que, durante la explosión, se sintetizan núcleos atómicos superpesados (hasta el fermio). Una nueva fábrica de núcleos pesados la hemos hallado recientemente: las kilonovas, resultantes de la fusión de dos estrellas de neutrones.
Una vez sintetizados todos los elementos debemos esperar a que una gigantesca nube de molecular se contraiga en el espacio para que forme un disco alrededor de una estrella recién nacida, disco en el que, tal vez, se moldee un planeta como el nuestro. Tal vez.

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