El Santa Santorum del Cosmos, con esta frase se refería Carl Sagan en su serie Cosmos a las nebulosas. Les daba ese nombre porque en ellas es donde nacen las estrellas. Observadas a través del telescopio suelen ser realmente bellas. Les propongo hacer un viaje por la fastuosa nebulosa de Orión, nebulosa que puede verse a simple vista como una pequeña y débil nube debajo del cinturón de dicha constelación. Pero antes de disfrutar de ese fascinante viaje por la nebulosa, que a buen seguro les corte la respiración, vamos a aprender algo más sobre las las estrellas que en ellas se forman.
Las nebulosas son enormes extensiones de gas y polvo. En algunas de sus zonas el gas y el polvo se va agregando por efecto de la gravedad. Según se va juntando más y más, gas,y polvo, la temperatura va ascendiendo hasta que se llega a un punto donde la misma es tan alta que los núcleos de hidrógeno, que son simplemente protones, se fusionan, iniciándose así reacciones nucleares de fusión. En el momento que empiezan a darse estas reacciones es cuando podemos decir que ha nacido una estrella. Si la estrella recién formada tiene una masa como la que tiene nuestro Sol (1,9891 × 10^30 kg) o algo menor, entonces el conjunto de reacciones nucleares que convierten los núcleos de Hidrógeno (protones) en núcleos de Helio(2 protones con 2 neutrones) liberando energía durante el proceso es la siguiente:
Estas expresiones no son difíciles de entender:
El primer paso consiste en la fusión de dos protones (p), que es lo que nos indica la parte de la izquierda de la expresión. Esta fusión da lugar al deuterio (2H) que consiste en un protón y un neutrón además se genera un positrón(e+) y un neutrino(ve). En el segundo paso el deuterio se fusiona con un protón y como resultado obtenemos Helio-3 (3He) que está formado por un neutrón y dos protones. Además se genera un fotón. Por último, dos núcleos de Helio-3 se fusionan dando lugar a un núcleo de Helio normal con sus dos protones y sus dos neutrones, junto con el Helio recién formado se liberan dos protones. Hay que fijarse que para que se de el paso tres necesitamos 2 núcleos de Helio-3, es decir, necesitamos que las reacciones 1 y 2 se den dos veces. Lo cierto es que la reacción 1 no es fácil que se produzca. Por ejemplo, en las condiciones que se dan en el interior del Sol se estima que el tiempo necesario para que dos protones se fusionen formando deuterio es del orden de 10 10 años.
La reacción 3 puede darse de otras formas, es decir, siguiendo otras reacciones intermedias en las que pueden intervenir los núcleos de otros elementos, como por ejemplo, el de Berilio o el del Litio, no obstante, la reacción aquí expuesta es la más común ya que es la que suele darse en un 91% de los casos.
Después de esta breve incursión en la física estelar ha llegado el momento de disfrutar de la majestuosidad de la nebulosa de Orión, el Santa Santroum del Cosmos. De un lugar similar a éste es de donde surgió nuestro Sol y todo el Sistema Solar. Cuando observamos la nebulosa de Orión estamos viendo como pudo ser el lugar del que procedemos:
Las nebulosas son enormes extensiones de gas y polvo. En algunas de sus zonas el gas y el polvo se va agregando por efecto de la gravedad. Según se va juntando más y más, gas,y polvo, la temperatura va ascendiendo hasta que se llega a un punto donde la misma es tan alta que los núcleos de hidrógeno, que son simplemente protones, se fusionan, iniciándose así reacciones nucleares de fusión. En el momento que empiezan a darse estas reacciones es cuando podemos decir que ha nacido una estrella. Si la estrella recién formada tiene una masa como la que tiene nuestro Sol (1,9891 × 10^30 kg) o algo menor, entonces el conjunto de reacciones nucleares que convierten los núcleos de Hidrógeno (protones) en núcleos de Helio(2 protones con 2 neutrones) liberando energía durante el proceso es la siguiente:
1) p + p --> 2H + e + + ve
2) 2H + p --> 3He + γ
3) 3He+ 3He --> 4He + 2p
2) 2H + p --> 3He + γ
3) 3He+ 3He --> 4He + 2p
Estas expresiones no son difíciles de entender:
El primer paso consiste en la fusión de dos protones (p), que es lo que nos indica la parte de la izquierda de la expresión. Esta fusión da lugar al deuterio (2H) que consiste en un protón y un neutrón además se genera un positrón(e+) y un neutrino(ve). En el segundo paso el deuterio se fusiona con un protón y como resultado obtenemos Helio-3 (3He) que está formado por un neutrón y dos protones. Además se genera un fotón. Por último, dos núcleos de Helio-3 se fusionan dando lugar a un núcleo de Helio normal con sus dos protones y sus dos neutrones, junto con el Helio recién formado se liberan dos protones. Hay que fijarse que para que se de el paso tres necesitamos 2 núcleos de Helio-3, es decir, necesitamos que las reacciones 1 y 2 se den dos veces. Lo cierto es que la reacción 1 no es fácil que se produzca. Por ejemplo, en las condiciones que se dan en el interior del Sol se estima que el tiempo necesario para que dos protones se fusionen formando deuterio es del orden de 10 10 años.
La reacción 3 puede darse de otras formas, es decir, siguiendo otras reacciones intermedias en las que pueden intervenir los núcleos de otros elementos, como por ejemplo, el de Berilio o el del Litio, no obstante, la reacción aquí expuesta es la más común ya que es la que suele darse en un 91% de los casos.
Después de esta breve incursión en la física estelar ha llegado el momento de disfrutar de la majestuosidad de la nebulosa de Orión, el Santa Santroum del Cosmos. De un lugar similar a éste es de donde surgió nuestro Sol y todo el Sistema Solar. Cuando observamos la nebulosa de Orión estamos viendo como pudo ser el lugar del que procedemos:
Nebulosa de Orión from Jordi Guzman on Vimeo.
Ismael Pérez Fernández.
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