Desnuda hasta el silicio: astrónomos ven por primera vez el interior de una estrella masiva y sus elementos

En el vasto escenario cósmico, las estrellas se erigen como forjadores de la materia, dando vida a los elementos que conforman nuestro universo. Desde el nitrógeno en nuestro ADN hasta el calcio de nuestros dientes, pasando por el hierro de nuestra sangre y el carbono presente en las tartas de manzana, todo proviene del interior de estas gigantes luminosas.

La Profunda Fragua Estelar

Hace casi medio siglo, el astrofísico Carl Sagan proclamó en su libro Cosmos que “estamos hechos de sustancia de las estrellas”. Ahora, un equipo de científicos ha logrado contemplar por primera vez las entrañas estelares, esa caótica fragua donde se forman los elementos químicos que constituyen a la humanidad y al mundo que nos rodea. "Me quedé deslumbrado", rememora el astrofísico alemán Steve Schulze, quien ha liderado esta investigación.

Para comprender la magnitud del descubrimiento, es necesario remontarse a la Gran Explosión que dio origen al universo hace 13.800 millones de años. En los primeros tres minutos tras el Big Bang, se formaron casi todos los átomos ligeros del universo, principalmente el hidrógeno, cuyo cúmulo da lugar a las estrellas. En su interior, la temperatura y la presión son tan intensas que el hidrógeno se fusiona, dando origen a elementos cada vez más pesados, empezando por el helio. La suma de silicio y azufre, por ejemplo, produce el hierro, el átomo más pesado que se puede generar dentro de una estrella.

Este proceso da como resultado una especie de "cebolla cósmica", un término habitual entre los astrónomos. “Esta estructura transforma la estrella en capas: hidrógeno en el exterior, seguido por helio, luego capas de carbono/oxígeno, magnesio/neón/oxígeno, oxígeno/silicio/azufre y, finalmente, hierro en el centro. Por lo tanto, la capa rica en silicio y azufre está enterrada bajo muchos otros materiales y es inaccesible en circunstancias normales, lo que hace que sea casi imposible de observar directamente”, señala Schulze.

Un Descubrimiento Sin Precedentes

Schulze destaca que se conocen "más de 1.000 millones de estrellas" en la Vía Láctea y sus vecinas, las Nubes de Magallanes. La mayoría de estas estrellas conservan su cubierta de hidrógeno al morir, pero una minoría pierde esta capa o incluso la más profunda de helio antes de estallar formando una supernova. Este desnudamiento superficial puede ocurrir debido a vientos estelares fuertes, erupciones o interacciones con otra estrella, pero nunca se había detectado un striptease estelar prácticamente total.

"No se conoce ninguna estrella en la Vía Láctea o en las Nubes de Magallanes que esté desnuda hasta la capa de silicio. Esta es la primera vez que observamos las capas internas de una estrella masiva, lo cual es importante para probar y mejorar nuestros modelos de la evolución estelar. Además, este descubrimiento nos proporciona información sobre el lugar de formación del silicio y el azufre en las estrellas masivas", argumenta Schulze.

Este hallazgo abre nuevas posibilidades en la astroquímica de laboratorio, ya que proporciona valores empíricos sobre las abundancias de silicio y azufre que podrían utilizarse para recrear en condiciones controladas las mismas reacciones que ocurren en el espacio. Este enfoque permitirá avanzar en la modelización de reacciones químicas y profundizar en los procesos de formación del polvo cósmico.

El Legado Estelar

Las supernovas y las estrellas gigantes rojas son objetos esenciales en la formación del polvo cósmico, recalcan los investigadores españoles. "Este estudio ofrece una información fundamental para comprender cómo se forman y evolucionan especies químicas en el universo", explican. El descubrimiento de la estrella desnuda ofrece una ventana sin precedentes a la creación de la sustancia estelar de la que están hechos los seres humanos y todo lo demás, desde las rocas hasta el aire que respiramos, pasando por los elementos que conforman nuestro ADN.

Este hallazgo nos recuerda la profunda conexión entre la materia del universo y nuestra propia existencia. Como señaló Carl Sagan: "El silicio de las rocas, el oxígeno del aire, el carbono de nuestro ADN, el oro que hay en nuestros bancos, el uranio de nuestros arsenales... Todos fueron creados a miles de años luz de distancia y hace miles de millones de años. Nuestro planeta, nuestra sociedad y nosotros mismos estamos hechos de polvo cósmico".