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Charla «Nuestro cuerpo fraguado a partir de la muerte de estrellas» de TED@NAS en español.
Todos estamos conectados por el nacimiento espectacular, la muerte y el renacimiento de las estrellas, dice el astrofísico Enrico Ramirez-Ruiz. Viajemos a través de la historia cósmica del universo, al mismo tiempo que Enrico Ramirez-Ruiz nos explica el modo en que las supernovas han forjado los elementos de la vida para crearlo todo, desde el aire que respiramos hasta los mismos átomos de los que estamos hechos.
- Autor/a de la charla: Enrico Ramirez-Ruiz
- Fecha de grabación: 2019-11-01
- Fecha de publicación: 2019-12-17
- Duración de «Nuestro cuerpo fraguado a partir de la muerte de estrellas»: 934 segundos
Traducción de «Nuestro cuerpo fraguado a partir de la muerte de estrellas» en español.
Todos estamos conectados por átomos.
De manera fundamental, universal.
Pero,
¿qué significa esto?
Soy astrofísico y como tal, tengo la responsabilidad de rastrear la historia cósmica de cada uno de sus átomos.
De hecho, yo diría que uno de los grandes logros de la astronomía moderna es la comprensión de cómo se formaron nuestros átomos.
Mientras que el hidrógeno y el helio se formaron durante los primeros minutos de la gran explosión, el origen de los elementos pesados, como el hierro de nuestra sangre, el oxígeno que respiramos o el silicio de las computadoras yace en el ciclo de vida de las estrellas.
Las reacciones nucleares transforman en pesados los elementos más livianos, lo que causa que las estrellas brillen y finalmente exploten, lo que enriquece el universo con estos elementos pesados.
Así que, sin la muerte de las estrellas no habría oxígeno u otros elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, y por lo tanto no habría vida.
En nuestro cuerpo hay más átomos que estrellas en el universo.
Y estos átomos duran mucho.
El origen de nuestros átomos puede rastrearse hasta las estrellas que los fabricaron en su interior y luego explotaron y los esparcieron a lo largo de toda la Vía Láctea, hace millones de años.
Y yo debería saber esto ya que realmente soy un forense de las estrellas.
(Risas)
Y hoy los llevaré a un viaje que empieza con la explosión de una supernova y termina con el aire que estamos respirando ahora mismo.
¿De qué está hecho nuestro cuerpo?
El 96 % consiste en solo cuatro elementos: hidrógeno, carbono, oxígeno y nitrógeno.
Ahora bien, el personaje principal de esta historia cósmica es el oxígeno.
No solo la mayor parte de nuestro cuerpo está hecha de oxígeno, sino que es el único elemento que lucha para proteger la vida en la Tierra.
La mayoría del oxígeno que se halla en el universo se produjo durante toda la historia del universo, en las explosiones de supernova.
Estas explosiones de supernova señalan la muerte de las estrellas masivas.
Y durante un mes brillante, una explosión de supernova puede ser más brillante que toda una galaxia que contiene miles de millones de estrellas.
Es realmente asombroso, porque las estrellas masivas arden con más brillo y tienen una muerte espectacular en comparación con otras estrellas.
La fusión nuclear es el elemento vital de todas las estrellas, incluido el Sol, y, como resultado, es la fuente de toda la energía en la Tierra.
Pueden pensar en las estrellas como fábricas de fusión que obtienen su energía haciendo chocar átomos entre sí en su interior denso y caliente.
Ahora bien, las estrellas como el Sol, que son relativamente pequeñas, transforman el hidrógeno en helio, pero las estrellas más pesadas, con masas ocho veces superiores a la del Sol, continúan con este ciclo de transformación incluso después de haber agotado el helio de su núcleo.
Entonces, en ese momento, a la estrella solo le quedará un núcleo de carbono que, como Uds.
saben, es el componente básico de la vida.
Este núcleo de carbono continúa desmoronándose y, como resultado, aumenta la temperatura, lo que permite que se produzcan nuevas reacciones nucleares, y el carbono se transforma en oxígeno, en neón, silicio, azufre y finalmente en hierro.
Y el hierro es el último.
¿Por qué?
Porque el hierro tiene el núcleo más denso del universo, y esto significa que no podemos obtener energía de quemar hierro.
Así que, cuando todo el núcleo de la estrella masiva es de hierro, ya no tiene más combustible.
Y ese es un muy mal día para una estrella.
(Risas)
Sin combustible no puede generar calor, y entonces la gravedad ha ganado la batalla.
Al núcleo de hierro no le queda otra opción que desmoronarse, con lo que adquiere una gran densidad.
Piensen en 300 millones de toneladas reducidas a un espacio del tamaño de un terrón de azúcar.
A esta densidad tan extrema el núcleo resiste el colapso y, como resultado, todo el material que cae rebota fuera del núcleo.
Y este drástico rebote, que ocurre más o menos en una fracción de segundo, es responsable de la expulsión en todas direcciones del resto de la estrella, y finalmente forma una explosión de supernova.
Así que, lamentablemente, desde la perspectiva de un astrofísico, las condiciones en el centro de estas estrellas que explotan no se pueden recrear en un laboratorio.
(Risas)
Pero, por suerte para la humanidad, no podemos hacerlo.
(Risas)
¿Qué significa esto?
Significa que los astrofísicos debemos confiar en sofisticadas simulaciones de computadora para poder entender este complejo fenómeno.
Podemos utilizar estas simulaciones para entender cómo se comporta el gas bajo estas condiciones extremas, y para responder cuestiones fundamentales como: «
¿Qué fue lo que alteró a la estrella masiva?
» «
¿Cómo es que esta implosión se puede revertir en una explosión?
» Existe un gran debate en el área, pero todos estamos de acuerdo en que los neutrinos, que son esas elusivas partículas elementales, juegan un papel importante.
¿Sí?
Les mostraré una de esas simulaciones.
Cuando el núcleo colapsa, se producen neutrinos en grandes cantidades.
Y, de hecho, son los responsables de transferir la energía al núcleo.
Así como la radiación térmica calienta, los neutrinos inyectan energía en el núcleo, lo que aumenta la posibilidad de perturbar a la estrella.
De hecho, durante una fracción de segundo, los neutrinos inyectan tanta energía que la presión aumenta lo suficiente como para producir una onda expansiva, la que altera toda la estrella.
Y en esta onda expansiva se producen los elementos.
Así que, gracias neutrinos.
(Risas)
Las supernovas son brillantes, y durante un breve período irradian más energía que el Sol durante toda su vida.
Ese punto de luz que ven ahí, que ciertamente no estaba allí antes, arde como un faro, indicando claramente la posición en la que murió la estrella masiva.
En una galaxia como nuestra Vía Láctea, estimamos que, aproximadamente cada 50 años, muere una estrella masiva.
Esto implica que en alguna parte del universo hay una explosión de supernova cada segundo.
Y por suerte para los astrónomos, algunas de ellas se encuentran relativamente cercanas a la Tierra.
Varias civilizaciones han registrado estas explosiones de supernova mucho antes de que se inventara el telescopio.
La más famosa de ellas es probablemente la explosión de supernova que originó la nebulosa del Cangrejo.
¿Sí?
Los astrónomos coreanos y chinos registraron esta supernova en 1054, como seguramente lo hicieron los nativos americanos.
La supernova ocurrió a unos 5600 años luz de la Tierra.
Y era tan brillante que los astrónomos la podían ver durante el día.
Y durante unos dos años se pudo ver a simple vista en el cielo nocturno.
Unos 1000 años después,
¿qué es lo que vemos?
Vemos estos filamentos esparcidos por la explosión, y que se mueven a más de 480 km por segundo.
Estos filamentos son esenciales para que podamos entender cómo mueren las estrellas masivas.
La imagen que ven fue montada por el telescopio espacial Hubble durante un período de tres meses.
Y es muy importante para los astrónomos porque lleva el legado químico de la estrella que explotó.
Los filamentos anaranjados que ven son los restos destruidos de la estrella, y están hechos principalmente de hidrógeno, mientras que los filamentos rojos y azules son el oxígeno recién sintetizado.
El estudio de los restos de supernovas, como la nebulosa del Cangrejo permitió que los astrónomos concluyeran firmemente que la mayoría del oxígeno de la Tierra se produjo por las explosiones de supernova durante la historia del universo.
Y podemos estimar que para poder formar todos los átomos de oxígeno de nuestro cuerpo, se necesitaron unas 100 millones de supernovas.
Así que, cada pedacito de Uds., o al menos la gran mayoría, provino de una de esas explosiones de supernova.
Y quizá se pregunten:
¿cómo esos átomos que se generaron en esas condiciones tan extremas vinieron a parar a nuestro cuerpo?
Quisiera que sigan este ejercicio mental.
Imaginen que estamos en la Vía Láctea y ocurre una supernova.
Ha expulsado toneladas de átomos de oxígeno en el espacio casi vacío.
Algunos de ellos pudieron reunirse en una nube.
Ahora bien, hace 4500 millones de años, algo perturbó esa nube y causó que colapsara, lo que formó el Sol en el centro y el sistema solar.
Así que el Sol, los planetas y la vida en la Tierra dependen de este bello ciclo del nacimiento, la muerte y el renacimiento estelar.
Y esto continúa el reciclado de los átomos en el universo.
Como resultado, la astronomía y la química están íntimamente conectadas.
Somos una forma de vida que ha evolucionado para inhalar los productos de desecho de las plantas.
Pero ahora saben que también inhalamos los productos de desecho de las explosiones de supernovas.
(Risas)
Así que, tomen un momento, inhalen.
Un átomo de oxígeno recién ha entrado en su cuerpo.
Ciertamente ese átomo recuerda que estuvo dentro de una estrella y posiblemente fue producido por una explosión de supernova.
Quizá este átomo haya viajado por todo el sistema solar hasta que se derramó sobre la Tierra, mucho antes de que llegara a Uds.
Cuando respiramos cada día empleamos cientos de litros de oxígeno.
Tengo la gran suerte de estar frente a este hermoso público, pero en realidad les estoy robando sus átomos de oxígeno.
(Risas)
Y como estoy hablando con Uds., les estoy devolviendo algunos de ellos que alguna vez residieron en mí.
Así que la respiración participa en este hermoso intercambio de átomos.
Y quizá se pregunten: «
¿Cuántos de los átomos de nuestro cuerpo pertenecieron a Frida Kahlo?
»
(Risas)
Unos 100 000 de ellos.
Otros 100 000 probablemente pertenecieron a Marie Curie, unos 100 000 más a Sally Ride, o a cualquiera en quien quieran pensar.
Así que respirar no es sólo llenarnos los pulmones con historia cósmica, sino también con historia humana.
Quisiera terminar mi charla compartiendo un mito muy cercano a mi corazón.
Un mito de la cultura Chichimeca, que es una cultura mesoamericana muy poderosa.
Los chichimecas creen que nuestra esencia se formó en los cielos.
Y que en su viaje hasta nosotros se fragmentó en toneladas de diferentes pedacitos.
Mi abuelo solía decir: «Una de las razones por las que te sientes incompleto es porque extrañas a tus otros pedacitos».
(Risas)
«Pero que eso no te engañe.
Te han dado una oportunidad increíble de crecer.
¿Por qué?
No es que esos pedacitos fueron esparcidos sobre la Tierra y debes ir a recogerlos.
No, esos pedacitos han caído en otras personas.
Y solo al compartirlos te vuelves más completo.
Sí, durante tu vida habrá individuos que tienen pedazos enormes que te hacen sentir completo.
Pero en tu búsqueda para completarte, debes atesorar y compartir cada uno de esos pedacitos».
A mí me suena como la historia del oxígeno,
(Risas)
que empezó en los cielos con una explosión de supernova, y continúa hoy en día, dentro de los confines de la humanidad.
Los átomos de nuestro cuerpo se han embarcado en una odisea épica, con períodos de tiempo desde miles de millones de años hasta solo siglos, y todo conduce a Uds., a todos Uds., testigos del universo.
Gracias.
(Aplausos)
https://www.ted.com/talks/enrico_ramirez_ruiz_your_body_was_forged_in_the_spectacular_death_of_stars/