¿Es el sol hijo único? ¿O nació en un (muy, muy) ¿gran familia?
La respuesta nos dice más que cuán incómodas pueden ser las reuniones familiares durante las vacaciones (si cree que las suyas son malas, imagine cuánto peor sería con unos pocos miles de hermanos rivales). Después de todo, la historia del origen del sol es, en última instancia, la nuestra. Hemos visto grandes avances en nuestra comprensión de cómo se forman las estrellas, pero, irónicamente, todavía nos quedan algunas preguntas bastante fundamentales sobre nuestra estrella más cercana y querida. Por ejemplo, si el sol nació solo o junto con una gran cantidad de otras estrellas.
A pesar de que el sol está tan cerca que casi podemos tocarlo, el mayor problema para descubrir su historia de origen es que es antiguo. Nacida hace 4.600 millones de años, nuestra estrella está en la mediana edad y se ha alejado de su hogar ancestral, un “vivero estelar” sin nombre, ahora desaparecido, de gas que hace mucho tiempo se dispersó o consolidó en estrellas.
No podemos encontrar esa guardería, pero aún podemos aprender sobre ello.. Tenemos alguna evidencia de ello, quizás sorprendentemente, en forma de meteoritos, algunos de los cuales todavía llevan pistas sobre el entorno gestacional que los rodeaba durante el nacimiento del sistema solar. Por ejemplo, los isótopos de elementos como el potasio dentro de los meteoritos nos han dicho en qué parte de la nebulosa presolar se formaron, y las variaciones entre los meteoritos se pueden usar para ayudar a determinar las condiciones de la nebulosa mucho antes de la aparición de cualquier planeta.
Con datos de meteoritos en la mano y con la ayuda de simulaciones por computadora de última generación, un equipo internacional de astrónomos investigó el entorno natal probable del sol y recientemente publicó sus resultados en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Usando una inteligente línea de razonamiento, su investigación sugiere que el sol no solo tuvo muchos hermanos, sino que se generó en un vecindario bastante metropolitano.
Las estrellas nacen en nubes cósmicas llamadas nebulosas, que se forman cuando su interior colapsa en un punto central en forma de pila que se convierte en la estrella naciente. Las nebulosas vienen en muchas formas y tamaños, desde pequeños glóbulos oscuros hasta inmensas nubes moleculares gigantes. Cómo se forma una estrella en una nebulosa determinada es mucho más una historia de la naturaleza que de la crianza.
Por ejemplo, la cercana nebulosa Barnard 68 es un coágulo oscuro de gas frío y polvo (pequeños granos de silicatos (material rocoso) y moléculas de carbono complejas similares al hollín) relativamente cerca de nosotros en el espacio, a solo unos cientos de años luz de distancia. Es uno de mis objetos favoritos; una masa fantasmal espeluznante, de un tono negro que bloquea por completo toda la luz de las estrellas detrás de él, como un agujero opaco en el cielo.
Tiene solo medio año luz de diámetro (aproximadamente tres billones de millas), con apenas material suficiente para hacer que una sola estrella sea un poco más pesada que el sol. Es probable que ahora se encuentre en medio de ese proceso, y podría transformarse en una estrella en tan solo 200,000 años.
En el otro extremo de la escala, tenemos el complejo de nubes moleculares de Orión B, un sitio verdaderamente enorme de formación estelar activa que está a más de mil años luz de distancia y muchos cientos de años luz de ancho. Es lo suficientemente robusto como para hacer una cantidad asombrosa de estrellas, al menos 100,000 como el sol. La icónica nebulosa de Orión, visible a simple vista y lugar de nacimiento de cientos de estrellas, es solo una pequeña parte de esta enorme fábrica estelar.
Las nubes gigantes como esta son relativamente raras pero producen estrellas a escala industrial, mientras que las nubes más pequeñas son menos fecundas pero ensucian la galaxia. Con solo mirar esos números estadísticamente, no es posible discernir el origen del sol: podría haber venido de cualquier tipo de vivero estelar.
Sin embargo, estos entornos nebulares son muy diferentes, lo que afecta a las estrellas que crean. Las estrellas masivas que se encuentran en una nebulosa tienen una gran influencia en sus hermanas en gestación. Pueden lanzar feroces vientos de partículas subatómicas, como el viento solar pero aumentado mucho más allá de 11. Estos vientos pueden sembrar estrellas en formación con elementos pesados como el aluminio y el magnesio. Y más tarde, cuando explotan como supernovas, arrojan una mezcla diferente de estos elementos, como el hierro y el cobalto, a una distancia muy larga.
Sin embargo, las estrellas masivas son raras. Tal vez una de cada cien estrellas sea lo suficientemente masiva como para soportar este tipo de influencia, y las nebulosas pequeñas simplemente no las hacen. Eso significa que, en principio, mirar la composición química del sistema solar primitivo podría decirnos en qué tipo de vivero nació el sol.
Este fue el enfoque de la investigación recientemente publicada. Los astrónomos observaron dos elementos en particular: aluminio-26 y hierro-60. El aluminio-26 se crea dentro de estrellas masivas y es expulsado por sus vientos, mientras que el hierro-60 se forja en el infierno termonuclear de una estrella en explosión. Ambos elementos son radiactivos y se descomponen en magnesio y cobalto, por lo que la medición cuidadosa de las cantidades de estos elementos secundarios en muestras prístinas de los primeros días del sistema solar, es decir, de meteoritos, puede informarnos sobre el entorno en el que se formó el sol.
Para su nuevo análisis, el equipo internacional de científicos usó la física de las nebulosas y la formación de estrellas para simular el nacimiento de una estrella similar al Sol en una variedad de ambientes, desde nebulosas que contienen muy pocas estrellas (un indicador de nubes más pequeñas) hasta nebulosas enormes con muchos miles. . Luego, calcularon la composición elemental del disco proto-proxy-presolar que emergió en cada uno, luego compararon estos rendimientos virtuales con lo que realmente se mide en meteoritos.
Sus resultados indican que, a medida que se formaba en su disco natal, el sol primitivo probablemente fue golpeado por poderosos vientos y explosiones de supernovas, ambos provenientes de estrellas masivas. Eso significa que el vivero solar se parecía más al complejo de Orión que a Barnard 68.
En otras palabras, el sol probablemente era más un niño del centro de la ciudad que una estrella rural de un pueblo pequeño. Por supuesto, con su vivero nebular desaparecido, no podemos confirmar esto fácilmente. Después de todo, no puedes volver a casa.
¿Y qué de los hermanos del sol, las miles de otras estrellas en su familia extendida? Al igual que el sol, una vez se acurrucaron juntos como una camada de cachorros, pero probablemente vagaron solos hace eones y ahora están huérfanos, dispersos por toda la galaxia. Aún así, los astrónomos los buscan, los que tienen la misma edad y composición que el sol, para que podamos aprender más sobre nuestra estrella madre.
Un reencuentro es bastante improbable. Si queremos ver un álbum familiar, solo tendremos que armarlo nosotros mismos.
Este es un artículo de opinión y análisis, y las opiniones expresadas por el autor o autores no son necesariamente las de Científico americano.
2023-04-24 14:00:00
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