En el umbral de las estrellas

Por Juan Carlos Nacher

Al contemplar el espectáculo del cielo estrellado, el hombre sigue encontrando nuevos misterios y nuevas preguntas a la gran incognita: ¿Cómo empezó todo esto?

Durante los últimos años los astrónomos han estado descubriendo, una tras otra, extrañas novedades en lo más remoto del espacio - cuasares, pulsares, estrellas que se desintegran; es como un desfile de sorpresas fantasmagóricas que viene a poner en tela de juicio nuestras más fundamentales teorías y postulados acerca del cosmos. De estos descubrimientos va surgiendo una imagen nueva y sobrecogedora de la creación. Muchos de sus factores son todavía oscuros y están sujetos a hallazgos venideros; pero al observar el trabajo de los astrónomos de Australia, Europay los Estados Unidos, he comprobado que la nueva imagen va ganando coherencia y grandiosidad.

Se trata de una visión colosal de cómo emerge el hombre del nacimiento y muerte de las estrellas. Y ésa es la historia que quiero narrar aquí.

Consideremos primero la inconcebible inmensidad del escenario donde se desarrolla el drama de la creación. Nos ayudará para ello imaginar un rápido viaje por el universo a la velocidad de la luz; esto es, a 299.792'5 kilómetro por segundo. Viajando a tal tan sólo en un segundo dejaremos atrás la Luna, y cinco horas más tarde habremos salido del sistema solar. Pero tardaremos cuatro años en llegar a las proximidades de la estrellas más cercana.

Si seguimos avanzando por la Vía Láctea - la familia o galaxia de estrellas a que pertenece nuestro sistema solar -, pasaremos junto a unaes
trella solamente cada cinco años por término medio. No olvidemos que estamos viajando a unos dieciocho millones de kilómetros por minuto, ni que hay cien mil millones de estrellas en nuestra galaxia. En suma, necesitaríamos ochenta mil años para ir de un extremo a otro de la misma. Una vez fuera de ella, el espacio está realmente vacío, porque la próxima galaxia, que es Andrómeda, ¡se encuentra dos millones de años mas allá!

Y, sin embargo, ni siquiera después de rebasar Andrómeda habremos salido verdaderamente al enorme espacio abierto. Las galaxias forman grupos. Algunos de ellos están constituidos solamente por tres galaxias; la nuestra pertenece a un grupo de unas diecisiete, que los astrónomos llaman (sin el menor asomo de broma) el Grupo Local. El grupo más grande es Hércules (tardaríamos trescientos millones de años en llegar allí), que contiene mas de diez mil galaxias, formada, cada una, por
miles de millones de estrellas. En total hay por lo menos diez mil millones de galaxias en el universo conocido. Esas son las dimensiones del escenario. Ahora veamos el desarrollo de la acción.

Nubes de gas. La acción comienza con las infinitesimales partículas de átomos que están ya en el escenario. Cómo hayan empezado a existir dichas partículas es todavía un misterio, pero el hecho es que constituyen el origen del «polvo que se convierte en polvo». Los radiotelescopios y las sondas del espacio las han encontrado por todas partes, centelleando y soplando como los vientos. Un tipo de esas partículas es el protón, que tiene carga eléctrica positiva; otro es el electrón, de carga negativa. Al poseer cargas opuestas se atraen mutuamente. Cuando se juntan, el electrón queda girando en órbita alrededor del protón. Un solo electrón y un solo protón unidos forman el elemento más simple de todos: el átomo de hidrógeno. Este casi no es nada (un más y un menos que se sostienen entre si), y, sin embargo, constituye la base de todo. En cualquier parte del espacio cósmico se forman tenues brumas de átomos de hidrogeno que vagan a través de las galaxias. A veces estos átomos se juntan y forman una nube de gas. Si hay bastantes átomos presentes la atracción gravitatoria que cada uno ejerce sobre el más próximo a el basta para evitar que la nube se disipe.

Así pues, empieza todo, y una estrella comienza a formarse.

La gravedad puede ser la mas débil de las fuerzas cósmicas pero jamás deja de estar presente, y cuanto mas grandes es la masa de los átomos de hidrogeno mas intensa en la fuerza gravitatoria.

Para que una nube de gas se congele formando una estrella, ha de ser grande. Y cuando un astrónomo dice grande, quiere decir grande… en ese caso quince billones de kilómetros, es decir casi tres mil veces mayor que todo nuestro sistema solar. Desde ese momento la nube empieza a empequeñecerse a medida que su gravedad se vuelve tan fuerte que los átomos de hidrogeno se comprimen aun más entre si.

Y aquí comienza otro capitulo. Al irse comprimiendo, la nube se empieza a calentar. Cuando alcanza una temperatura de cincuenta mil grados centígrados en el centro, la nube habrá llegado a un punto crítico. A esta temperatura, los átomos de hidrogeno chocan tan violentamente que se dividen otra vez en partículas positivas y negativas. La nube-globo, que medirá entonces unos 150 millones de kilómetros de diámetro, se convierte en "plasma", esto es, en una mezcla de dos gases: uno formado por electrones negativos que rebotan unos contra otros; otro, constituido por protones positivos que rebotan a si mismo entre si. El rebote dura unos 10 millones de años, pues la temperatura aumenta sin cesar, ya que la gravedad crece constantemente.

Por fin la nube mide "solo" un millón y medio de kilómetros, y su temperatura, en el núcleo, se ha elevado a los diez millones de grados. En este momento se inicia una "guerra" termonuclear. Los protones se aplastan unos con otros con tal violencia que se fusionan. Cuando se funden cuatro protones forman el núcleo de un nuevo elemento: el helio. La fusión es el mismo proceso que se verifica en una bomba de hidrogeno; pero así como las bombas producen helio por kilo, la naturaleza- nuestro Sol, por ejemplo- lo genera a razón de 564 millones de toneladas por segundo.

Una estrella, pues, nace cuando se enciende el fuego de la fusión nuclear. Las explosiones del horno nuclear (situado en el centro) salen hacia fuera contrarrestando exactamente la fuerza gravitatoria centrípeta, y se estabilizan las dimensiones del globo. Nuestro Sol, estrella de dimensiones medias, tiene ese tamaño: millón y medio kilómetros de diámetro.

Desintegración y regeneración: Pero la nube de gas que se ha convertido en estrella tampoco se libra de la gravedad. En el transcurso del tiempo, cuando se haya "quemado" el hidrogeno del núcleo y solo quede el helio, empieza a menguar la explosión nuclear y la gravedad comienza otra vez a aplastar a la estrella. Esto genera el suficiente calor, 100 millones de grados, para elevar el nivel de la reacción, que fusiona los núcleos de helio para agruparlos en núcleos de átomos de carbono.

A partir de este instante, la historia de una estrella depende de su tamaño. Si es grande se sucederá una serie de desintegraciones y reacciones siempre más calurosas. En una estrella de dimensiones suficientemente grandes para generar una temperatura de 300 millones de grados centígrados, los átomos de carbono se fusionan en elementos aun mas pesados. En consecuencia, a través de sucesivas desintegraciones y regeneraciones, una estrella puede crear los elementos mas pesados que se encuentran en planetas que se encuentran como en la Tierra.

Cuando una gigantesca superestrella se calienta lo bastante para producir hierro, ceden las explosiones que se proyectan hacia fuera, y, bajo la presión creciente de la gravedad, inicia su ultima desintegración.

"La ultima desintegración es la catastrófica culminación del drama. El calor llega a tal extremo que la temperatura central se eleva a 50.000 millones de grado centígrados, y se producen todas las reacciones nucleares posibles. En esta última palpitación nacen los elementos mas pesados, los que siguen al hierro. El colapso final termina en una gran explosión de la estrella, que dispersa por el espacio la mayoría de elementos fabricados en su interior durante toda su existencia".
Los astrónomos chinos fueron los primeros en descubrir una explosión de esta categoría en el año 1054 de nuestra era. En la posición de esta enorme estrella desintegrada, o supernova, existe hoy una gran nube de gas conocido con el nombre de nebulosa del Cangrejo. Este gas o residuo de la explosión, continúa proyectándose por el espacio a una velocidad de 1.500 km por segundo.

La Tierra está construida casi exclusivamente por residuos de este tipo, que perdieron velocidad hasta el punto que la gravedad pudo otra vez a darles forma. Hace unos 4.500 millones de años, cuando nuestro sistema solar se empezó a formar a partir del gas hidrogeno, ese gas estaba ya "enriquecido" con los átomos de los 92 elementos más pesados, esparcidos en el espacio por estrellas que habían estallado mucho tiempo antes. Este rico residuo engendró nuestro Sol, nuestros planetas y lunas. Posteriormente, y a partir del abundante carbono, oxígeno y otros fragmentos de estrellas muertas mucho tiempo atrás, surgió, en laTierra la complejidad de la vida. Dado que las estrellas que estallan producen constantemente por todo el espacio los elementos pesados de la vida, es muy posible que todo el universo sea un hormiguero de seres vivos

En el pozo oscuro. Cuando una estrella explota, parte de su materia es expelida a cierta distancia; del tamaño original de la estrella dependerá lo que le ocurra a la parte interna. El núcleo, que continua desintegrándose, puede estabilizarse cuando su tamaño disminuya hasta el de la Tierra, poco más o menos, en forma de estrella superdensa e incandescente hasta' la blancura, llamada «enana blanca'. Su densidad es tal que una cucharadita de su materia pesaría más de una tonelada.

En otros casos, la desintegración sólo se detiene cuando la densidad es mucho mayor todavía, y el tamaño de la estrella se ha reducido a un diáme-tro de quince o treinta kilómetros únicamente. Entonces la fuerza de la gravedad es tan colosal que aplasta todos los electrones contra los protones, produciendo neutrones que no poseen carga eléctrica alguna. Luego, junta todos los neutrones tan fuertemente que la estrella entera se convierte en un solo núcleo gigante, denominando «estrella neurótica», cuya densidad es ahora tan grande que esta cucharadita de su materia pesaría mil millones de toneladas.

Actualmente algunos científicos especulan sobre la posibilidad de que en las estrellas de grandes dimensiones la desintegración gravitatoria fuese aún más allá y superase incluso los estados de densidad de la «enana blanca» o de una estrella neutrónica.

Estos hombres de ciencia denominan las conclusiones que acabamos de mencionar "pozos oscuros", como si la materia se desintegrase a un estado elemental de infinita densidad, y quizá el adjetivo se queda corto. Un «pozo oscuro» sería insondable, y estaría caracterizado por una gravedad tan colosal que no emitiría nada, y nada que cayera en ella podría salir de nuevo: ni un sonido, ni una mera onda de calor o de luz siquiera.

Luces que brillan en la distancia. La primera estrella neutrónica fue descubierta hará unos treinta años por radioastrónomos británicos, y desde entonces se siguen hallando. Son las «púlsares» (señales pulsátiles de radio increíblemente potentes). Estas estrellas pulsan regularmente en cada una de sus veloces, rotaciones. La pulsación de la más rápida revela que gira sobre su eje cientos veces por segundo. Las lentas pueden pulsar tan sólo una vez cada cuatro segundos

En realidad, los «Rozos oscuros» jamás han sido descubiertos. Nos obstante, algunos científicos opinan que la prueba de su existencia se basa en las misteriosas cuásares, las luces más brillantes del universo. Las cuásares (u objetos casi estelares) se encuentran en los últimos confines del campo abarcado por los radiotelescopios humanos. La primera cuasar fue descubierta en 1963, y desde esa fecha se han localizado centenares.

Serían imposibles de explicar, pues son del tamaño de un millón de soles, y su combustión brilla más que toda nuestra galaxia. ¿Que podrán ser? En la actualidad, varios de los más famosos astrónomos del mundo ven en las cuásares el resultado del cataclismo total provocado por un «pozo oscuro». Cuando la terrible fuerza gravitatoria que causa la implosión de un sistema estelar enorme reduciéndole a la nada no encuentra ya oposición, comienza a atraer las estrellas cercanas hacia sí, con lo cual el pozo oscuro aumenta en tamaño y fuerza. Cuando las dimensiones de éste son tales que empieza a devorar una parte, o acaso la totalidad, de una galaxia, los millones de estrellas que la componen emiten toda su energía para evitar caer en el «pozo oscuro». El fabuloso calor desarrollado por toda una galaxia que lucha para no caer en el "pozo oscuro", posiblemente sea la causa de la intensísima luz cuasar.

Quizá sea el fenómeno menos notable de todos los que ha contemplado un hombre habituado a explorar el universo; pues lo que hace tan extraordinariamente asombrosos los descubrimientos de los astrónomos es precisamente que este drama cósmico nos haya creado a nosotros, sus propios espectadores, para que lloremos o nos exaltemos al presenciarlo. Tal es la imagen del universo que va tomando forma en los observatorios de los cincos continentes, la concepción con la que vivirá la humanidad durante los próximos años. Es muy distinta del universo llano, mecánico, determinista del siglo XIX. Porque todavía no es posible bajar el telón, hoy comprendemos mejor que nunca somos actores de este enorme espectáculo. Sabemos que la humanidad está formada de polvo de estrellas, de materia formada en soles ardientes y engendrada en un cataclismo. Conocer la aterradora grandeza con que se ha producido la materia de que estamos hechos, quizá proporcione al hombre un nuevo sentimiento en sus relaciones con Dios.

PARA SABER MÁS

Las vidas de las estrellas Cosmos de Carl Sagan.

Así nace, muere y... resucita. Newton Siglo XXI n° 3, pag.l38