{"id":5769,"date":"2013-10-12T05:00:28","date_gmt":"2013-10-12T04:00:28","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=5769"},"modified":"2013-10-12T07:54:04","modified_gmt":"2013-10-12T06:54:04","slug":"%c2%a1los-elementos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/10\/12\/%c2%a1los-elementos\/","title":{"rendered":"\u00a1Los Elementos!"},"content":{"rendered":"

Ya he escrito en otras ocasiones sobre el gran astrof\u00edsico Fred Hoyle , que ten\u00eda un dominio de la f\u00edsica nuclear no superado entre los astr\u00f3nomos, hombre de esp\u00edritu independiente, que por pura energ\u00eda intelectual se hab\u00eda abierto camino desde los grises valles textiles del norte de Inglaterra hasta llegar a ser un distinguido profesor de Cambridgue. Hoyle era individualista hasta el punto de la iconoclasia, y tam combativo como si hubiese ganado luchando su t\u00edtulo de sir. Sus clases eran carism\u00e1ticas, con acento de clase obrera que parec\u00eda ahondar sus credenciales eruditas acumuladas, y era igualmente eficaz con la palabra escrita; publicaba penetrante art\u00edculos especializados, fascinantes obras de divulgaci\u00f3n ciant\u00edfica y animadas narraciones de ciencia-ficci\u00f3n en la que encontraba una puerta de escape para exponer ideas avanzadas que, cient\u00edficamente, no estaban contrastadas.<\/p>\n

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\"Fred<\/p>\n

SI<\/a>R FRED HOYLE<\/p>\n

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Su burla era temible y sus cr\u00edticas de la teor\u00eda del big bang hizo \u00e9poca por su mordacidad. Hoyle conden\u00f3 la teor\u00eda por considerarla epistemol\u00f3gicamente est\u00e9ril, ya que parec\u00eda poner una limitaci\u00f3n temporal inviolable a la indagaci\u00f3n cient\u00edfica: el big bang era una muralla de fuego, m\u00e1s all\u00e1 de la cual la ciencia de la \u00e7epoca no sab\u00eda como investigar. \u00c9l no conceb\u00eda y juzg\u00f3 “sumamente objetable que las leyes de la f\u00edsica nos condujeran a una situaci\u00f3n en la que se nos proh\u00edbe calcular que ocurri\u00f3 en cierto momento del tiermpo”. En aquel momento, no estaba falto de raz\u00f3n.<\/p>\n

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Pero no es ese el motivo de este trabajo, ya os dec\u00eda antes que Hoyle ten\u00eda un dominio de la f\u00edsica nuclear nunca superado entre los astr\u00f3nomos de su generaci\u00f3n, hab\u00eda empezado a trabajar en la cuesti\u00f3n de las reacciones de la fusi\u00f3n estelar a mediado de los cuarenta. Pero hab\u00eda publicado poco, debido a una batalla continua con los “arbitros”, colegas an\u00f3nimos que le\u00edan los art\u00edculos y los examinaban para establecer su exactitud, cuya hostilidad a las ideas m\u00e1s innovadoras de Hoyle hizo hizo que \u00e9ste dejara de presentar sus trabajos a los peri\u00f3dicos. Hoyle tuvo que pagar un precio por su rebeld\u00eda, cuando, en 1951, mientras \u00e9l, permanec\u00eda obstinadamente entre bastidores, Ernest Opik y Edwin Sepeter hallaron la s\u00edntesis en las estrellas de \u00e1tomos desde el Berilio hasta el Carbono. Lamentando la oportunidad perdida, Hoyle rompi\u00f3 entonces su silencio y en un art\u00edculo de 1954 demostr\u00f3 como las estrellas gigantes rojas pod\u00edan corvertir Carbono en Ox\u00edgeno 16.<\/p>\n

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El tama\u00f1o variable de S Orionis comparado con el Sistema Solar interior. La gigante roja pulsa desde el disco amarillo hasta el disco rojo interior. En 5 mil millones de a\u00f1os el Sol evolucionar\u00e1 a esta etapa antes de enfriarse como enana blanca<\/a>. Las distancias est\u00e1n a escala, aunque los di\u00e1metros del Sol, planetas y puntos m\u00e1ser<\/a> (en rojo y verde) no lo est\u00e1n. Cr\u00e9dito: ESO<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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Quedaba a\u00fan el obst\u00e1culo insuperable del hierro. El hierro es el m\u00e1s estable de todos los elementos; fusionar n\u00facleos de hierro para formar nucleos de un elemento m\u00e1s pesado consume energ\u00eda en vez de liberarla; \u00bfc\u00f3mo,\u00a0 pues, pod\u00edan las estrellas efectuar la fusi\u00f3n del hierro y seguir brillando? Hoyle pens\u00f3 que las supernovas pod\u00edan realizar la tarea, que el extraordinario calor de una estrella en explosi\u00f3n pod\u00eda servir para forjar los elementos m\u00e1s pesados que el hierro, si el de una estrella ordinaria no pod\u00eda. Pero no lo pido probar.<\/p>\n

Luego, en 1956, el tema de la producci\u00f3n estelar de elementos recibi\u00f3 nuevo \u00edmpetu cuando el astr\u00f3nomo norteamerciano Paul Merril identific\u00f3 las reveladoras l\u00edneas del Tecnecio 99 en los espectros de las estrellas S. El Tecnecio 99 es m\u00e1s pesado que el hierro. Tambi\u00e9n es un elemento inestable, con una vida media de s\u00f3lo 200.000 a\u00f1os. Si los \u00e1tomos de Tecnecio que Merril detect\u00f3 se hubiesen originado hace miles de millones de a\u00f1os en el big bang, se habr\u00edan desintegrado desde entonces y quedar\u00edan hoy muy pocos de ellos en las estrellas S o en otras cualesquiera. Sin emabrgo, all\u00ed estaban. Evidentemente, las estrellas sab\u00edan como construir elementos m\u00e1s all\u00e1 del hierro, aunque los astrof\u00edsicos no lo supiesen.<\/p>\n

Las estrellas de tecnecio son estrellas cuyo espectro revela la presencia del elemento tecnecio. Las primeras estrellas de este tipo fueron descubiertas en 1952, proporcionando la primera prueba directa de la nucleos\u00edntesis<\/a> estelar, es decir, la fabricaci\u00f3n de elementos m\u00e1s pesados a partir de otros m\u00e1s ligeros en el interior de las estrellas. Como los is\u00f3topos m\u00e1s estables de tecnecio tienen una vida media de s\u00f3lo un mill\u00f3n de a\u00f1os, la \u00fanica explicaci\u00f3n para la presencia de este elemento en el interior de las estrellas es que haya sido creado en un pasado relativamente reciente. Se ha observado tecnecio en algunas estrellas M, estrellas MS, estrellas MC, estrellas S, y estrellas C.<\/p>\n

Estimulado por el descubrimiento de Merril, Hoyle reanud\u00f3 sus investigaciones sobre la nucleos\u00edntesis<\/a> estelar. Era una tarea que se tom\u00f3 muy en serio. De ni\u00f1o, mientras se ocultaba en lo alto de una muralla de piedra jugando al escondite, mir\u00f3 hacia lo alto, a las estrellas, y resolvi\u00f3 descubrior qu\u00e9 eran, y el astrof\u00edsico adulto nunca olvid\u00f3 su compromiso juvenil. Cuando visit\u00f3 el California Institute Of Technology, Hoyle estuvo en compa\u00f1\u00eda de Willy Fowler, un miembro residetente de la facultad con un conocimiento enciclop\u00e9dico de la f\u00edsica nuclear, y Geoffrey y Margaret Burbidge, un talentoso equipo de marido y mujer que, como Hoyle, eran exc\u00e9pticos ingleses en la relativo al big bang.<\/p>\n

Hubo un cambio cuando Geoffrey Burbidge, examinando datos a los que recientemente se hab\u00eda eximido de las normas de seguridad de una prueba at\u00f3mica en el atol\u00f3n Bikini, observ\u00f3 que la vida media de uno de los elementos radiactivos producidos por la explosi\u00f3n, el californio 254, era de 55 d\u00edas. Esto son\u00f3 familiar: 55 d\u00edas era justamente el per\u00edodo que tard\u00f3 en consumirse una supernova que estaba estudiando Walter Baade. El californio es uno de los elementos m\u00e1s pesados; si fuese creado en el intenso calor de estrellas en explosi\u00f3n, entonces, suguramente los elementos situados entr el hierro y el californio -que comprenden, a fin de cuentas, la mayor\u00eda de la Tabla Peri\u00f3dica- tambi\u00e9n podr\u00edan formarse all\u00ed. Pero \u00bfc\u00f3mo?.<\/p>\n

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Las estrellas que son unas ocho veces m\u00e1s masivas que el Sol representan s\u00f3lo una fracci\u00f3n muy peque\u00f1a de las estrellas en una galaxia espiral t\u00edpica. A pesar de su escasez, estas estrellas juegan un papel importante en la creaci\u00f3n de \u00e1tomos complejos y su dispersi\u00f3n en el espacio.<\/p>\n

Elementos necesarios como carbono, ox\u00edgeno, nitr\u00f3geno, y otros \u00fatiles, como el hierro y el aluminio. Elementos como este \u00faltimo, que se cocinan en estas estrellas masivas en la profundidad de sus n\u00facleos estelares, puede ser gradualmente dragado hasta la superficie estelar y hacia el exterior a trav\u00e9s de los vientos estelares que soplan impulsando los fotones<\/a>. O este material enriquecido puede ser tirado hacia afuera cuando la estrella agota su combustible termonuclear y explota. Este proceso de dispersi\u00f3n, vital para la existencia del Universo material y la vida misma, puede ser efectivamente estudiado mediante la medici\u00f3n de las peculiares emisiones radiactivas que produce este material. Las l\u00edneas de emisi\u00f3n de rayos gamma<\/a> del aluminio, que son especialmente de larga duraci\u00f3n, son particularmente apreciadas por los astr\u00f3nomos como un indicador de todo este proceso. El gr\u00e1fico anterior muestra el cambio predicho en la cantidad de un is\u00f3topo particular de aluminio, Al26, para una regi\u00f3n de la V\u00eda L\u00e1ctea, que es particularmente rica en estrellas masivas. La franja amarilla es la abundancia de Al26 para esta regi\u00f3n seg\u00fan lo determinado por el laboratorio de rayos gamma<\/a> INTEGRAL. La coincidencia entre la abundancia observada y la predicha por el modelo re-asegura a los astr\u00f3nomos de nuestra comprensi\u00f3n de los delicados lazos entre la evoluci\u00f3n estelar y la evoluci\u00f3n qu\u00edmica gal\u00e1ctica.<\/p>\n

Pero sigamos con la historia recorrida por Hoy y sus amigos. Felizmente, la naturaleza proporcion\u00f3 una piedra Rosetta con la cual Hoyle y sus colaboradores pod\u00edan someter a prueba sus ideas, en la forma de curva c\u00f3smica de la abundancia. \u00c9sta era un gr\u00e1fico del peso de los diversos \u00e1tomos -unas ciento veinte especies de n\u00facleos, cuando se tomaban en cuanta los is\u00f3topos- en funci\u00f3n de su abundancia relativa en el universo, establecido por el estudio de las rocas de la Tierra, meteoritos que han caido en la Tierra desde el espacio exterior y los espectros del Sol y las estrellas.<\/p>\n

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Supernova que calcina a un planeta cercano. Ah\u00ed, en esa explosi\u00f3n se producen transiciones de fase que producen materiales pesados y complejos.n En una supernova, en orden decreciente tenemos la secuencia de n\u00facleos H, He, O, C, N, Fe, que coincide bastante bien con una ordenaci\u00f3n en la tabla peri\u00f3dica que es: H, He, (Li, Be, B) C, N, O\u2026 Fe.<\/p>\n

\u00bfApreci\u00e1is la maravilla?<\/p>\n

Las estrellas brillan en el cielo para hacer posible que nosotros estemos aqu\u00ed descubriendo los enigmas del universo y\u2026 de la vida inteligente. Esos materiales para la vida s\u00f3lo se pudieron fabricar el las estrellas, en sus hornos nucleares y en las explosiones supernovas al final de sus vidas. Esa era la meta de Hoyle, llegar a comprender el proceso y, a poder demostrarlo.<\/p>\n

“El problema de la s\u00edntesis de elementos -escribieron- est\u00e1 estrechamente ligado al problema de la evolcui\u00f3n estelar.” La curva de abundancia c\u00f3smica de elementos que mostraba las cantidades relativas de las diversas clases de \u00e1tomos en el universo a gran escala. Pone ciertos l\u00edmites a la teor\u00eda de c\u00f3mo se formaron los elementos, y, en ella aparecen por orden creciente:<\/p>\n

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En las distintas secuencias presentes en las estrrellas… dintintos elementos<\/p>\n

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Hidr\u00f3geno, Helio, Carbono, Litio, Berilio, Boro, Ox\u00edgeno, Ne\u00f3n, Silicio, Azufre, Hierro (damos un salto), Plomo, Torio y Uranio. Las diferencias de abundancias que aparecen en el gr\u00e1fico son grandes -hay, por ejemplo, dos millones de \u00e1tomos de n\u00edquel por cada cuatro \u00e1tomos de plata y cincuenta de tunsgteno en la Via L\u00e1ctea- y por consiguiente la curva e abundancia presenta una serie de picos dentados m\u00e1s accidentados que que la Cordillera de los Andes. Los picos altos corresponden al Hidr\u00f3geno y al Helio, los \u00e1tomos creados en el big bang -m\u00e1s del p6 por ciento de la materia visible del universo- y hab\u00eda picos menores pero a\u00fan claros para el Carbono, el Ox\u00edgeno, el Hierro y el Plamo. La acentuada claridad de la curva pon\u00eda l\u00edmites definidos a toda teor\u00eda de la s\u00edntesis de elementos en las estrellas. Todo lo que era necesario hacer -aunque dificultoso) era identificar los procesos por los cuales las estrellas hab\u00edan llegado preferentemente a formar algunos de los elementos en cantidades mucho mayores que otros. Aqu\u00ed estaba escrita la genealog\u00eda de los \u00e1tomos, como en alg\u00fan jerogl\u00edfico a\u00fan no traducido: “La historia de la materia \u00e9scribi\u00f3 Hoyle, Fwler y los Burbidge_…est\u00e1 oculta en la distribuci\u00edon de la anundancia de elementos”<\/p>\n

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En el Big Bang<\/a>: Hidr\u00f3geno, Helio, Litio.<\/p>\n

En las estrellas de la serie principal: Carbono, Nitr\u00f3geno, Ox\u00edgeno.<\/p>\n

En las estrellas moribundas: Sodio, Magnesio, Aluminio, Silicio, Azufre, Cloro, Arg\u00f3n, Potasio, Titanio, Hierro, Cobalto, N\u00edquel, Cobre, Cinc, Plomo, Torio y Uranio.<\/p>\n

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Como habeis podido comprobar, nada sucede por que s\u00ed, todo tiene una explicaci\u00f3n satisfactoria de lo que, algunas veces, decimos que son misterios escondidos de la Naturaleza y, sin embargo, simplemente se trata de que, nuestra ignorancia, no nos deja llegar a esos niveles del saber que son necesarios para poder explicar algunos fen\u00f3menos naturales que, exigen a\u00f1os de estudios, observaciones, experimentos y, tambi\u00e9n, mucha imaginaci\u00f3n.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n<\/div>\n

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Ya he escrito en otras ocasiones sobre el gran astrof\u00edsico Fred Hoyle , que ten\u00eda un dominio de la f\u00edsica nuclear no superado entre los astr\u00f3nomos, hombre de esp\u00edritu independiente, que por pura energ\u00eda intelectual se hab\u00eda abierto camino desde los grises valles textiles del norte de Inglaterra hasta llegar a ser un distinguido profesor […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[90],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5769"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5769"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5769\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5769"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5769"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5769"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}