Polvo de estrellas

foto_1

Es una expresión manida, especialmente en divulgación astronómica, y con razón los profesionales dicen estar hartos de escucharla y leerla por todos los sitios, pero esta vez sí tiene sentido decir que hablamos de “polvo de estrellas”.

Tópicos literarios aparte, una bonita metáfora explica que los núcleos de las estrellas son algo así como los hornos donde se cocinan los elementos que nos rodean, donde surgen algunos, no todos, de los elementos químicos que componen la vida.

En este video, que cuenta con dos brillantes divulgadores, Emilio García (IAA-CSIC) y Susana Escudero (Canal Sur Radio), se explica maravillosamente el proceso de creación de elementos químicos en el interior del núcleo de las estrellas.

La herramienta de trabajo principal de los científicos, para estudiar ese polvo estelar fue, en su momento, la nave Stardust (literalmente polvo de estrellas).

Fue lanzada el 7 de febrero 1999 desde Cabo Cañaveral, Florida, en un cohete Delta II, con la misión principal de recoger muestras de partículas de la coma, o cabellera, del cometa 81P/Wild, también conocido como Wild 2, a una distancia aproximadamente a mitad de camino de Júpiter, y devolverlas a la Tierra en una capsula que aterrizó en el desierto de Utah el 15 de enero de 2006.

Lejos de terminar en ese momento su misión, la nave fue reconfigurada para Stardust-Next, un encuentro cercano con otro cometa, el Tempel-1, que la NASA en un alarde publicitario, vendió como un “rendez-vous”, (cita o encuentro amoroso en una de sus acepciones, -o acoplamiento-) que tuvo lugar en la propicia fecha del 14 de febrero de 2011.

Los éxitos de Stardust no terminan ahí. En 2002 ya había sobrevolado el asteroide Annefrank, y ahora, según el artículo publicado el pasado viernes en Science, los científicos creen haber encontrado las que pueden ser las primeras partículas de polvo cósmico contemporáneas que han llegado al sistema solar desde el medio interestelar.

Para recolectar esas partículas, la nave, por así decirlo, tuvo que salir de pesca. Recogió polvo mientras volaba a través del Sistema Solar en la primavera de 2000, y también en el verano y otoño de 2002, y como sucede a veces, cuando se extienden las redes se atrapan objetos que uno no esperaría encontrar, entre ellos más de 50 partículas de restos de naves espaciales.

Con ser todo un hallazgo inesperado no eran esos vestigios que buscaban los científicos, sino los de las partículas de polvo recogidas de los cometas, y esperaban también, del medio interplanetario.

Colector de polvo con aerogel. Foto: NASA/JPL.

Colector de polvo con aerogel. Foto: NASA/JPL.

Tantas fueron las partículas, unos 100 millones, que los responsables científicos de la misión tuvieron que pedir ayuda a voluntarios para localizarlas y separarlas. 30.700 personas voluntarias, llamadas a sí mismos “plumeros”, fueron retirando la paja para quedarse con el grano…de polvo.

Las redes para atrapar polvo de Stardust son tan peculiares como la propia misión. Tienen dos caras, en las que, por una parte se recogían las muestras de su acercamiento a 149 kilómetros del cometa Wild-2, y por el otro lado, los impactos dejados por la exposición al casi vacío del espacio, esperando encontrar muestras de polvo interestelar.

Dado que para recoger esas muestras lo único necesario era orientar la nave en la dirección elegida y dejar que las motas de polvo impactasen contra ella, uno de los principales retos de la misión era ralentizar la alta velocidad de las partículas con un mínimo de fricción que, de ser elevada, causaría calor y podría alterar su forma y composición química, o incluso vaporizarlas completamente.

En un experimento utilizando una pistola de aire especial las partículas se dispararon sobre aerogel a altas velocidades. En la foto se puede ver un primer plano de las partículas que han sido capturadas en aerogel dejando su particular rastro. Foto: NASA / JPL-Caltech

En un experimento utilizando una pistola de aire especial las partículas se dispararon sobre aerogel a altas velocidades. En la foto se puede ver un primer plano de las partículas que han sido capturadas en aerogel dejando su particular rastro. Foto: NASA / JPL-Caltech

Para evitar perder las pruebas se diseñó un colector de muestras en forma de raqueta de tenis de 1.000 cm² montado en celdas modulares de aluminio, en el que se encuentra una sustancia de características extraordinarias llamada aerogel. El aerogel es un sólido basado en el silicio, unas mil veces menos denso que el vidrio y con una estructura porosa, parecida a una esponja, en la que el 99,8 por ciento del volumen es espacio vacío.

Cuando una partícula golpea el aerogel, se entierra en el material, creando una pista, que han descrito como “con forma de zanahoria” de hasta 200 veces su propia longitud. Como si se tratara de un chaleco antibalas, la partícula se desacelera dejando ese surco en el aerogel hasta que se detiene, quedando atrapada.

Como las partículas apenas tienen el grosor de un cabello humano, los científicos han utilizado esas estelas, como si fueran las marcas de un frenazo, como indicios en los que basarse para localizarlas.

La mayor pista de polvo interestelar que se encuentra en los colectores de aerogel de Stardust es este agujero de 35 micras de largo producido por una mota de 3 picogramos que probablemente viajaba tan rápido que se vaporizó en el impacto. Foto: Andrew Westphal, UC Berkeley.

La mayor pista de polvo interestelar que se encuentra en los colectores de aerogel de Stardust es este agujero de 35 micras de largo producido por una mota de 3 picogramos que probablemente viajaba tan rápido que se vaporizó en el impacto. Foto: Andrew Westphal, UC Berkeley.

De todas las partículas recogidas y analizadas hasta la fecha siete han llamado especialmente la atención de los científicos. Según Andrew Westphal, físico del Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California en Berkeley “los granos más grandes tienen una estructura esponjosa, como un copo de nieve, y los pequeños son bastante diferentes de los grandes en términos de composición química y estructura. El hecho de que las dos partículas más grandes estén compuestas de un material cristalino, un silicato de hierro o magnesio llamado olivino, puede implicar que son partículas que fueron modificadas en el medio interestelar y venían de los discos alrededor de otras estrellas. En cualquier caso, probablemente el polvo interestelar tiene una evolución más compleja y variada de lo que pensábamos originalmente”.

Dos de las partículas hasta tienen nombre. Se llaman Orión y Hylabrook, y serán sometidas a más pruebas para determinar sus cantidades de isótopos de oxígeno, que podrían proporcionar evidencias, aún más fuertes, sobre su origen extrasolar.

A pesar de todo, los científicos advierten que se deben hacer investigaciones adicionales antes de poder afirmar definitivamente que son pedazos de escombros llegados desde más allá del Sistema Solar. Pero si lo son, las partículas podrían ayudar a explicar el origen y evolución del polvo interestelar.

Aunque aún quedan por analizar algo menos de la mitad de los paneles de aerogel de Stardust, Westphal no espera encontrar más de una docena de partículas de polvo nuevas en todos ellos.

Referencia:

Westphal, Andrew J. et al (2014) Evidence for interstellar origin of seven dust particles collected by the Stardust spacecraft. ScienceVol. 345 no. 6198 pp. 786-791. DOI: 10.1126/science.1252496

Esta anotación ha sido realizada por Javier San Martín, (@SanMartinFJ) (@ACTIVATUNEURONA) y es una colaboración de Activa Tu Neurona con el Cuaderno de Cultura Científica.

4 Comentarios

Deja un comentario

Polvo de estrellas | Universo y Física C...

[…] Es una expresión manida, especialmente en divulgación astronómica, y con razón los profesionales dicen estar hartos de escucharla y leerla por todos los sitios, pero esta vez sí tiene sentido decir que hablamos de “polvo de…  […]

Polvo de estrellas | Frontera | Cuaderno de Cul...

[…] Es una expresión manida, especialmente en divulgación astronómica, y con razón los profesionales dicen estar hartos de escucharla y leerla por todos los sitios, pero esta vez sí tiene sentido decir que hablamos de “polvo de  […]

Agustín SardónAgustín Sardón

Pues yo seguiré diciendo que somos polvo estrellas, pese a quien pese, porque además de ser verdad, es poético. ¿Qué es un tópico? Sí, pero eso a mi no me afecta, porque yo escuché la frase en su origen, en 1980, en la serie Cosmos, una obra de divulgación, sí, pero también una obra de arte. Ciencia y arte, divulgación y poesía, música e imágenes, conocimiento y palabras, belleza. Puedo perfectamente abstraerme del tópico y captar la metáfora original y revivir todo un encuentro con lo sublime y lo desconocido. Porque, permítaseme otro tópico, yo estuve allí, en 1980, yo la vi por primera vez, cuando nadie había oído jamás eso de que “somos polvo de estrellas”. Así que, gafitas, yo lo seguiré diciendo. Y “si quieres hacer una tarta de manzama desde el principio, primero tiene que crear un universo.” Que lo sepas.

Francisco Javier MartínFrancisco Javier Martín

Carl Sagan en Cosmos no dijo star dust (polvo de estrellas) sino star stuff (materia estelar).

“The surface of the Earth is the shore of the cosmic ocean. On this shore, we’ve learned most of what we know. Recently, we’ve waded a little way out, maybe ankle-deep, and the water seems inviting. Some part of our being knows this is where we came from. We long to return, and we can, because the cosmos is also within us. We’re made of star stuff. We are a way for the cosmos to know itself.”
― Carl Sagan, Cosmos

Quien sí dijo “stardust” fue Neil deGrasse Tyson:

“The atoms of our bodies are traceable to stars that manufactured them in their cores and exploded these enriched ingredients across our galaxy, billions of years ago. For this reason, we are biologically connected to every other living thing in the world. We are chemically connected to all molecules on Earth. And we are atomically connected to all atoms in the universe. We are not figuratively, but literally stardust.”

― Neil deGrasse Tyson

Un saludo

Deja un comentario

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>