Criterios
GAVETA DE ASTROFÍSICA - COORDINADORA: ADRIANA DE LORENZO-CÁCERES RODRÍGUEZ

Nuestra conexión con el Cosmos

30/abr/17 6:13 AM
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Imagen de una región de la nebulosa NGC 281, una "guardería estelar" de nuestra galaxia, a unos 9000 años luz de distancia. Podemos distinguir un pequeño cúmulo de estrellas jóvenes, la nebulosa de gas difuso iluminada por esas estrellas y largas estructuras oscuras de gas y polvo, algunas de ellas en forma de pilares en los que nuevas estrellas pueden estar formándose. La imagen es una combinación de tres filtros que muestran la emisión de tres líneas espectrales: H-alfa (hidrógeno, en color rojo), [N II] (nitrógeno, en verde) y [O III] (oxígeno, en azul), y ha sido obtenida con el telescopio IAC80, del Observatorio del Teide (Tenerife)./ Daniel López (www.elcielodecanarias.com) e IAC. /

Nayra Rodríguez Eugenio 

Cuando era pequeña, a veces, antes de dormirme, me preguntaba dónde estaría la Tierra en ese vasto espacio que llamamos Universo. Me gustaba imaginarme en un viaje espacial, alejándome de nuestro planeta, saliendo del Sistema Solar, pasando las estrellas cercanas, volando hasta los confines de nuestra galaxia... -¿Qué habrá más allá?- pensaba, intentando descubrir qué es lo que me conectaba con el Cosmos. Esa curiosidad me llevó algún tiempo después a estudiar Astrofísica y a buscar esa conexión cósmica que tantas noches me había desvelado.

En mi búsqueda de respuestas me fui un pelín lejos, ya que mi campo de investigación es el estudio de las galaxias lejanas. ¿Cómo de lejanas? Su distancia es tal que la luz que emitieron hace unos 7000 millones de años (y que viaja a unos 300 000 kilómetros por segundo en el espacio), nos está llegando a la Tierra ahora. Es decir, son galaxias que existieron (no sabemos si siguen existiendo o cómo son en el presente) cuando el Universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual. Estudio cómo eran esas galaxias, cuánta luz emitían, cuántas estrellas jóvenes y viejas tenían, cuál era su composición química... ¿Su composición química? Sí, por sorprendente que parezca podemos saber qué elementos químicos hay en las galaxias lejanas. Pero, si no podemos viajar hasta ellas para coger muestras -y aquí los viajes mentales de una niña soñadora no cuentan-, ¿cómo somos capaces de estudiar su composición química?

Algo que aprendí muy pronto de esta ciencia es que prácticamente toda la información que nos llega del Universo la obtenemos de la luz. Lo que resulta fascinante es que, además de la forma, la posición y los colores de los objetos celestes, la luz nos da mucha otra información valiosísima, como la composición química del gas que la emitió (o absorbió). En torno a 1860, los experimentos de Kirchhoff y Bunsen, basados en los del óptico Fraunhofer, pusieron de manifiesto que al dispersar la luz que nos llega de un objeto en sus diferentes frecuencias, lo que llamamos espectro, se observan unas líneas y bandas brillantes (u oscuras) que son características de los elementos químicos que contiene. Así, la luz emitida por una lámpara con un gas caliente de un cierto elemento produce un espectro con líneas brillantes a frecuencias determinadas que nos permite identificar el elemento de forma única, como si de un código de barras se tratara. Y cuando dispersamos la luz procedente de una estrella o de una nebulosa, encontramos las líneas correspondientes a los diferentes elementos químicos que la componen.

En mi caso, el estudio de los espectros de galaxias me permite determinar, entre otras cosas, qué elementos químicos hay en el gas de esas galaxias y en qué proporción. Algo que a primera vista puede parecer bastante sorprendente es que los elementos químicos que encontramos en las galaxias lejanas son exactamente los mismos que existen en la Tierra de forma natural. Es más, son los mismos elementos que encontramos, en mayor o menor cantidad, en todos los objetos del Cosmos.

Sabemos que el universo primitivo estaba formado por hidrógeno y un poco de helio, los elementos más sencillos y ligeros, que se formaron tras elBig Bang. Entonces, ¿cómo apareció el resto de elementos químicos? y ¿cómo es posible que objetos lejanos del Universo tengan los mismos elementos que nuestro planeta? Las respuestas a estas preguntas las encontré estudiando los procesos que tienen lugar en las estrellas.

En el interior de las estrellas se producen reacciones nucleares en las que se fusionan átomos para producir otros más pesados. Las estrellas empiezan sus vidas fusionando hidrógeno para producir helio. Cuando todo el hidrógeno del núcleo se ha convertido en helio, se dan las condiciones para que comience una nueva reacción nuclear que transforma el helio en carbono. En las estrellas similares al Sol las reacciones nucleares terminan ahí, pero en estrellas más masivas se suceden nuevas fusiones que producen elementos cada vez más pesados hasta llegar al hierro. Podemos decir así que las estrellas son como "grandes hornos" en los que se cocinan casi todos los elementos químicos que conocemos. Al final de sus vidas las estrellas devuelven al medio que las rodea gran parte del material que han procesado, ya sea expulsando sus capas exteriores en forma de nebulosas planetarias o en energéticas explosiones de supernovas, en las que se producen otros elementos, como el oro o el uranio. De esta forma, esos nuevos átomos se esparcen por las nubes de gas de la galaxia y formarán parte de las siguientes generaciones de estrellas y planetas.

Este proceso se repite de la misma manera en todos los rincones de nuestra galaxia y también en galaxias lejanas. Así es como todos los elementos químicos de nuestro cuerpo proceden de varias generaciones de estrellas que nacieron y murieron antes de que se formaran el Sol y la Tierra. Al entender esto, me di cuenta de que no hace falta viajar hasta los confines del Universo para encontrar nuestra conexión con el Cosmos. Está muy cerca, en cada célula, en cada átomo y molécula de nuestro cuerpo y en todo lo que nos rodea.

Nayra Rodríguez Eugenio nació en Santa Cruz de Tenerife y cursó la Licenciatura en Física por la Universidad de La Laguna (ULL). Hizo su tesis doctoral en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la ULL sobre las propiedades físico-químicas de las galaxias. En 2011 comenzó su andadura como divulgadora científica cuando se incorporó al Gabinete de Dirección del IAC vinculada al Proyecto Educativo con Telescopios Robóticos. Actualmente trabaja en la Unidad de Comunicación y Cultura Científica del IAC como responsable científica de ese proyecto y divulgadora del Programa Severo Ochoa. 

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