Aleph Cero/ La cocina cósmica
| Autor | Shahen Hacyan |
¿Cuál era la composición química del Universo, cuando se formaron los primeros núcleos atómicos? En el principio, el Universo era una sopa de cuarks, protones, neutrones, electrones, fotones... todo un zoológico de partículas elementales, y sus antipartículas, que chocaban continuamente entre sí a temperaturas de billones de grados. En esas condiciones aún no había núcleos atómicos, ni mucho menos átomos.
Según la teoría de la Gran Explosión, el Universo empezó a expandirse desde un estado de densidad y temperatura prácticamente infinitas. Esta teoría predice que unos tres minutos después de la Gran Explosión, cuando la temperatura cósmica había bajado a un millón de grados, las partículas nucleares que hasta entonces andaban sueltas y golpeándose unas con otras, pudieron unirse para formar los primeros núcleos atómicos. De acuerdo con los cálculos, en ese momento, un 75 por ciento de la materia cósmica quedó en forma de hidrógeno (es decir, protones aislados) y un 25 por ciento en forma de helio (el núcleo de este elemento consta de dos protones y dos neutrones), con apenas una traza de otros elementos químicos.
Los detalles finos del proceso fueron descritos en 1967 en un famoso trabajo de los astrofísicos anglosajones Fowler, Hoyle, y Wagoner. Con lo que se conocía en esos tiempos sobre las reacciones nucleares, ellos calcularon la producción de los principales elementos químicos en las condiciones predichas por la teoría de la Gran Explosión. Esta producción depende de la velocidad de expansión del Universo, la cual, a su vez, depende de la cantidad de masa presente. Fowler, Hoyle, y Wagoner demostraron que el porcentaje producido de hidrógeno y helio primordial casi no depende de la velocidad de expansión del Universo, pero que todos los demás elementos son muy sensibles a esa velocidad.
Las observaciones astronómicas actuales indican que, en efecto, la abundancia del helio primordial es consistente con lo que predice la teoría, lo cual es una fuerte evidencia a favor de la Gran Explosión. Sin embargo, para determinar la densidad de masa del Universo, se necesita conocer la abundancia primordial de los otros elementos.
Los elementos químicos distintos del hidrógeno y del helio que abundan en nuestro entorno (carbón, oxígeno, nitrógeno, etc.) tuvieron su origen en las estrellas. Las primeras estrellas se formaron a partir de la materia primordial, y cocinaron nuevos elementos en sus centros por medio de reacciones nucleares. Las...
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