Edad del universo

2001/02/13 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia

• Astrofisika

¿Cuántos años tiene el universo?

Esta sencilla y básica pregunta ha sido la preocupación de los astrónomos a lo largo de los siglos. Para el cálculo de la edad se suelen utilizar muchos métodos, como la medición de la velocidad de alejamiento del universo o de las enanas blancas, las estrellas débiles que están muriendo, la claridad. Sin embargo, estos métodos no proporcionan un cálculo correcto de la edad (estiman que puede alcanzar los 9-16 mil millones de años), ya que todos ellos se basan en suposiciones sobre el objeto estudiado.

La cosmocronometría radiactiva, método basado en la cantidad de torio radiactivo en las estrellas, es más fiable. Ahora, el equipo del astrónomo Cayrel del observatorio parisino ha dado a conocer un nuevo paso: En una estrella muy antigua llamada CS31082-001 se ha encontrado uranio radiactivo.

¿De dónde vienen los elementos radiactivos?

Casi todos los elementos químicos se han producido en reacciones de fusión nuclear, corazones calientes y densos de las estrellas o supernovas. Los ciclos de fusión liberan energía, lo que da a las estrellas la presión hacia el exterior necesaria para estabilizar la fuerza hacia el interior de la gravitación. Aunque inicialmente el núcleo está formado por elementos de bajo peso atómico, como el hidrógeno y el helio, con el tiempo se forman elementos más pesados hasta llegar al hierro. En consecuencia, la fuerza de gravedad también aumenta y la obtención de energía mediante la fusión se hace más difícil. Al final las fuerzas de gravedad no se pueden equilibrar y las estrellas se implican, tragando capas exteriores. Al llegar al núcleo, las estrellas explotan liberando toda la energía, lo que se llama supernova. Sin embargo, aunque la supernova es uno de los episodios más espectaculares que se pueden ver en el espacio, sólo algunas estrellas acaban así. La supernova genera muchos neutrones inestables y, para estabilizarlos, se concentran en un núcleo. Paralelamente se generan elementos radiactivos de gran peso y larga vida, principalmente el torio y el uranio.

¿Por qué son tan importantes el torio y el uranio para los astrónomos?

Los elementos radiactivos se van desintegrando a lo largo del tiempo y cada uno tiene una velocidad de desintegración diferente y constante. Esta característica se utiliza para calcular la edad de los restos de antaño, tanto fósiles como estrellas, y es el método de 14C utilizado en arqueología. A su vez, la velocidad de desintegración de estos elementos radiactivos es conocida, por lo que se puede saber cuándo se formaron.

El torio y el uranio radiactivo creado tras el final de la supernova de las vivencias de una estrella nacida al principio de la historia de nuestra galaxia pueden estar todavía a su alrededor por su largo tiempo de desintegración. El análisis de la cantidad en que se encuentran ha permitido conocer la fecha de nacimiento del universo y determinar la fecha de nacimiento. Sin embargo, a pesar de haber observado estrellas viejas con torio radiactivo, no ha sido tan fácil ver que también tenían uranio radiactivo.

Los astrónomos piensan que el universo nació hace entre 14 y 16 mil millones de años, tras medir el torio que tienen las estrellas antiguas, que supuestamente nacieron con el universo. Sin embargo, este dato no es tan exacto como se esperaba, ya que el tiempo de desintegración del torio es tan largo que el margen de error calculado también es muy grande, 4 mil millones, que es demasiado grande para los astrónomos.

El último descubrimiento

Cayrel y su equipo observaron con un telescopio especial el CS31082-001 en busca de estrellas viejas. El estudio realizado a esta estrella ha permitido acercarse mucho más a conocer la edad exacta del universo. Además del torio radiactivo, tiene uranio radiactivo. Teniendo en cuenta los tiempos de desintegración de ambos y la cantidad en la que se encuentran, el equipo de Cayrele cree que estos elementos se formaron hace 12,5 millones de años. Este cálculo es más preciso que los realizados anteriormente y presenta un margen de error menor de 3,3 mil millones.

Muchas estrellas nacidas al principio de la historia de la galaxia tienen numerosos torios radiactivos, y al menos una tiene uranio radiactivo. Como la nueva generación de grandes telescopios empieza ahora, esperan encontrar más ejemplos similares. Los resultados de sus estudios permitirán acercarnos a la edad exacta del universo.