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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Estrellas masivas ricas en carbono. Hablamos con Guillermo Quintana-Lacaci Martínez.

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En el principio de los tiempos, tras los primeros y convulsos momentos del Big Bang, el Universo se fue expandiendo y enfriando, a medida que eso sucedía se daban las condiciones para la formación de partículas subatómicas y, más tarde, los primeros átomos. Aquellos entes primordiales eran hidrógeno y helio, los elementos químicos más simples y livianos que existen. Así nacieron inmensas nubes de materia donde los átomos constituyentes que las formaban iban distribuyéndose de manera desigual, en ciertos lugares la densidad era mayor y el aumento de masa atraía más átomos por gravedad. Esas regiones fueron haciéndose más densas y los efectos gravitatorios las fueron condensando y comprimiendo. En el centro, la cantidad de materia acumulada fue tan alta y estaba tan densamente empaquetada que se dieron las condiciones para la fusión de unos núcleos con otros generando en el proceso una enorme cantidad de energía. Así nacieron las primeras estrellas y, con el tiempo, las enormes nubes de gas generaron miles de millones de ellas formando enormes enjambres que llamamos galaxias.

En el interior de las estrellas los núcleos de hidrógeno se fusionaban para generar átomos más pesados como el litio, carbono, oxígeno, nitrógeno, etc. El proceso de creación permitió que muchas estrellas fueran sembrando el espacio con esos nuevos elementos, enriqueciéndolo cada vez más de manera que las futuras e inmensas nubes de materia, al condensarse para crear nuevas generaciones de estrellas, permitieran también la formación de otros núcleos menores a su alrededor, ricos en los átomos más pesados que habían sido originado en estrellas anteriores. Así surgieron sistemas como el nuestro, con planetas, satélites, cometas, asteroides y una infinidad de cuerpos ricos en los elementos químicos que todos conocemos.

Lógicamente, la película que acabo de contar tiene muchos capítulos. Existen distintos tipos de estrellas, unas más masivas que otras, más o menos ricas en elementos pesados, unas más jóvenes, otras más viejas, algunas brillan en solitario pero la mayoría forman sistemas dobles o múltiples, etc. Aunque nos parezcan parecidas al mirar al firmamento, lo cierto es que no hay dos estrellas exactamente iguales y todas y cada una de ellas tiene una historia que contar. Es precisamente esa riqueza de historias la que permite que investigadores, como Guillermo Quintana-Lacaci Martínez, investigador del Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Física Fundamental, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas, pueda descubrir nuevas realidades.

Guillermo estudia las propiedades de un tipo particular de estrellas evolucionadas, es decir aquellas que ya se encuentran en un avanzado estado de desarrollo. Lo que esas estrellas tienen de especial es que son ricas en carbono. Las estrellas evolucionadas son las responsables de la evolución química de la Galaxia. Los elementos que se crean en su núcleo a lo largo de sus vidas, o al menos una buena parte de ellos, no se quedan en su interior sino que migran desde el núcleo hasta la fotosfera, es decir, la atmósfera exterior, en los últimos estados de evolución y se dispersan por todo el espacio. Así es como el carbono y otros elementos químicos indispensables para la vida, van enriqueciendo el medio interestelar sirviendo de alimento a futuras estrellas, planetas y otros cuerpos menores.

Guillermo Quintana-Lacaci y un nutrido grupo de investigadores repartidos por centros de investigación españoles, suecos y franceses, han estudiado dos estrellas muy especiales, ricas en carbono, denominadas IRC + 10401 y AFGL 2233. El análisis de la radiación electromagnética emitida por esas estrellas, realizado por métodos interferométricos ha permitido estudiar el contenido de monóxido de carbono (CO) y desarrollar un modelo para determinar los perfiles de densidad y temperatura del gas expulsado por esas estrellas. Estos estudios sugieren que ambos objetos son estrellas masiva evolucionadas y han permitido a los investigadores desarrollar modelos que permiten explicar cómo se forman estas estrellas.

Os invito a escuchar a Guillermo Quintana-Lacaci Martínez, investigador posdoctoral en el Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Física Fundamental, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Referencia:
Quintana-Lacaci et al., Hints of the Existence of C-rich Massive Evolved Stars.. The Astrophysical Journal, 876:116 (10pp), 2019 May 10.


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