Idade do universo

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

• Astrofisika

Cantos anos ten o universo?

Esta sinxela e básica pregunta foi a preocupación dos astrónomos ao longo dos séculos. Paira o cálculo da idade adóitanse utilizar moitos métodos, como a medición da velocidade de afastamento do universo ou das ananas brancas, as estrelas débiles que están a morrer, a claridade. Con todo, estes métodos non proporcionan un cálculo correcto da idade (estiman que pode alcanzar os 9-16 mil millóns de anos), xa que todos eles baséanse en suposicións sobre o obxecto estudado.

A cosmocronometría radioactiva, método baseado na cantidade de torio radioactivo nas estrelas, é máis fiable. Agora, o equipo do astrónomo Cayrel do observatorio parisiense ha dado a coñecer un novo paso: Nunha estrela moi antiga chamada CS31082-001 atopouse uranio radioactivo.

De onde veñen os elementos radioactivos?

Case todos os elementos químicos producíronse en reaccións de fusión nuclear, corazóns quentes e densos das estrelas ou supernovas. Os ciclos de fusión liberan enerxía, o que dá ás estrelas a presión cara ao exterior necesaria paira estabilizar a forza cara ao interior da gravitación. Aínda que inicialmente o núcleo está formado por elementos de baixo peso atómico, como o hidróxeno e o helio, co tempo fórmanse elementos máis pesados até chegar ao ferro. En consecuencia, a forza de gravidade tamén aumenta e a obtención de enerxía mediante a fusión faise máis difícil. Ao final as forzas de gravidade non se poden equilibrar e as estrelas implícanse, tragando capas exteriores. Ao chegar ao núcleo, as estrelas explotan liberando toda a enerxía, o que se chama supernova. Con todo, aínda que a supernova é un dos episodios máis espectaculares que se poden ver no espazo, só algunhas estrelas acaban así. A supernova xera moitos neutróns inestables e, paira estabilizalos, concéntranse nun núcleo. Paralelamente xéranse elementos radioactivos de gran peso e longa vida, principalmente o torio e o uranio.

Por que son tan importantes o torio e o uranio paira os astrónomos?

Os elementos radioactivos vanse desintegrando ao longo do tempo e cada un ten una velocidade de desintegración diferente e constante. Esta característica utilízase paira calcular a idade dos restos de outrora, tanto fósiles como estrelas, e é o método de 14C utilizado en arqueoloxía. Á súa vez, a velocidade de desintegración destes elementos radioactivos é coñecida, polo que se pode saber cando se formaron.

O torio e o uranio radioactivo creado tras o final da supernova das vivencias dunha estrela nada ao principio da historia da nosa galaxia poden estar aínda á súa ao redor polo seu longo tempo de desintegración. A análise da cantidade en que se atopan permitiu coñecer a data de nacemento do universo e determinar a data de nacemento. Con todo, a pesar de observar estrelas vellas con torio radioactivo, non foi tan fácil ver que tamén tiñan uranio radioactivo.

Os astrónomos pensan que o universo naceu fai entre 14 e 16 mil millóns de anos, tras medir o torio que teñen as estrelas antigas, que supostamente naceron co universo. Con todo, este dato non é tan exacto como se esperaba, xa que o tempo de desintegración do torio é tan longo que a marxe de erro calculado tamén é moi grande, 4 mil millóns, que é demasiado grande paira os astrónomos.

O último descubrimento

Cayrel e o seu equipo observaron cun telescopio especial o CS31082-001 en busca de estrelas vellas. O estudo realizado a esta estrela permitiu achegarse moito máis a coñecer a idade exacta do universo. Ademais do torio radioactivo, ten uranio radioactivo. Tendo en conta os tempos de desintegración de ambos e a cantidade na que se atopan, o equipo de Cayrele cre que estes elementos se formaron fai 12,5 millóns de anos. Este cálculo é máis preciso que os realizados anteriormente e presenta unha marxe de erro menor de 3,3 mil millóns.

Moitas estrelas nadas ao principio da historia da galaxia teñen numerosos torios radioactivos, e polo menos una ten uranio radioactivo. Como a nova xeración de grandes telescopios empeza agora, esperan atopar máis exemplos similares. Os resultados dos seus estudos permitirán achegarnos á idade exacta do universo.