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Respuesta:
Tendrán que pasar unos 250 millones de años desde la gran explosión que dio origen al cosmos para ver nacer las primeras estrellas del universo. ... Sin embargo, la alta presión en el interior de la estrella puede unir dos protones, y en ocasiones, un protón capturará un electrón y formará un neutrón.
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El origen de los primeros elementos químicos
Si tomamos un momento en nuestras ajetreadas vidas para observar todo lo que nos rodea comprobaremos que el oxígeno que llena nuestros pulmones, el hierro que corre por nuestras venas, el calcio de nuestros dientes, el carbono de nuestros genes y los más de 50 elementos químicos necesarios para fabricar el móvil que tenemos sobre la mesa fueron creados hace millones de años en el interior de una estrella.
Lunes, 30 Diciembre 2019
El Big Bang y los primeros elementos
Cuando los astrónomos observan el cielo, comprueban cómo las galaxias se alejan unas de otras en un universo en expansión. Pero, si pudiéramos hacer retroceder la evolución cósmica aproximadamente 13.800 millones de años, todo se uniría en un punto denso y caliente. A medida que el reloj fuera hacia atrás en el tiempo, estructuras como las galaxias se fundirían en una sopa espesa de gas primordial. Si retrocediésemos aún más, veríamos este gas descomponerse en un hirviente mar de protones, neutrones y otras partículas subatómicas. En este punto, el universo tendría una temperatura de alrededor de 100 mil millones de kelvin y una cucharadita de materia cósmica pesaría más de 100.000 toneladas. Una millonésima de segundo después del Big Bang, la temperatura del universo se habrá enfriado lo suficiente como para que los quarks se fusionen en protones y neutrones que se moverán libremente. Será necesario que el universo comience a expandirse y pase de 1032 a 109 kelvin para que den comienzo las primeras reacciones de fusión. Durante los 3 minutos iniciales se sintetizarán los elementos químicos más ligeros y sencillos de la tabla periódica: el hidrógeno, el helio y escasas cantidades de litio. Después, el universo se expandirá y enfriará tanto que el proceso de generación de nuevos elementos se detendrá durante millones de años, sumergiéndolo en la oscuridad.
El nacimiento de las primeras estrellas
Tendrán que pasar unos 250 millones de años desde la gran explosión que dio origen al cosmos para ver nacer las primeras estrellas del universo. Una estrella es un acto de equilibrio entre dos grandes fuerzas de la naturaleza. Por un lado, se presenta la fuerza de aplastamiento que ejerce la propia gravedad del astro intentando exprimir la materia estelar y convertirla en una esfera densa y pequeña. Por el otro, existe una inmensa presión derivada de las reacciones de fusión que ocurren en el centro de la estrella y que tratan de empujar todo ese material hacia el exterior. A lo largo de su vida irá quemando el combustible de su interior en diferentes etapas, en una lucha constante contra su propia gravedad. Su masa inicial marcará su destino final, de modo que las más masivas fabricarán elementos más rápidamente, mientras que las más pequeñas lo harán pausadamente, pero durante mucho más tiempo. Una estrella joven se compone principalmente de hidrógeno, que es el elemento químico más simple y el que propiciará el origen de todos los demás. Al inicio, los dos componentes de cada átomo de hidrógeno, protón y electrón, están separados. Sin embargo, la alta presión en el interior de la estrella puede unir dos protones, y en ocasiones, un protón capturará un electrón y formará un neutrón. Cuando dos protones se unen a dos de estos neutrones dan origen a un núcleo del helio, que se convierte así el segundo elemento químico en aparecer. Del mismo modo, cuando dos núcleos de helio se fusionan forman el núcleo de un nuevo elemento, denominado berilio. Este proceso continúa, de manera que la fusión de berilio con helio produce un núcleo de carbono, la fusión de carbono y un núcleo de helio conduce a un núcleo de oxígeno, y así sucesivamente. Estas reacciones de fusión son el origen de los núcleos de la mayoría de los elementos químicos más ligeros que el hierro y se caracterizan por liberar energía, manteniendo viva la estrella. Sin embargo, las reacciones de fusión que dan origen a elementos más pesados que el hierro no liberan energía, sino que la consumen. Si tales reacciones ocurrieran, usarían toda la energía de la estrella y esto causaría su colapso inmediato. Pero no todas las estrellas llegan a producir hierro. En estrellas menos masivas que el Sol, las reacciones se detienen con la creación del helio a partir del hidrógeno. En estrellas más masivas que el Sol, pero inferiores a unas ocho masas solares, las reacciones adicionales que convierten el helio en carbono y oxígeno tienen lugar en etapas sucesivas antes de que dichas estrellas exploten. Y sólo en estrellas muy masivas, superiores a ocho masas solares, la reacción en cadena continúa, produciendo los elementos de la tabla periódica