La mujer que encontr¨® nuestros or¨ªgenes

¡°Las estrellas rigen nuestra condici¨®n¡±. Con esa cita de El rey Lear de Shakespeare la astr¨®noma brit¨¢nica Margaret Burbidge, fallecida la semana pasada a la edad de 100 a?os, comenzaba uno de los art¨ªculos cient¨ªficos m¨¢s relevantes del siglo pasado, en el que dio una respuesta astrof¨ªsica a la eterna pregunta filos¨®fica: ?de d¨®nde venimos?

Si le preguntamos a un m¨¦dico o a un bi¨®logo, nos dir¨¢n que el cuerpo humano est¨¢ compuesto por agua, prote¨ªnas, l¨ªpidos, ADN, ARN... Para una f¨ªsica como Eleanor Margaret Burbidge es m¨¢s interesante hablar de entidades m¨¢s b¨¢sicas y preguntarse por los ¨¢tomos que componen el cuerpo humano y el universo. Los pulmones, el coraz¨®n, los m¨²sculos, los huesos... Todo es b¨¢sicamente combinaci¨®n de 4 elementos, aunque no precisamente los de la filosof¨ªa griega. Lo que domina es el ox¨ªgeno, que da cuenta del 65% de nuestra masa, seguido del carbono, que contribuye con un 18%, hidr¨®geno 10%, nitr¨®geno 3%, y luego hasta casi otra veintena de elementos que se consideran esenciales para nuestra vida, aparte de muchos m¨¢s que en principio no necesitamos. Si estos elementos se reorganizaran en distintas partes de nuestro cuerpo, cabeza y el tronco ser¨ªan ox¨ªgeno, las piernas ser¨ªan de carbono, los brazos de hidr¨®geno, y todos los dem¨¢s elementos tendr¨ªan una masa algo mayor que las manos y los pies. Curiosamente, si nos fijamos no en masa sino en n¨²mero de ¨¢tomos, lo que domina es el hidr¨®geno, igual que en el universo en general, que da cuenta de casi 2 de cada 3 ¨¢tomos en nuestro cuerpo (en el universo, el 90% de los ¨¢tomos son hidr¨®geno).

Es realmente fascinante pensar que m¨¢s del 60% de los ¨¢tomos que forman nuestro cuerpo se crearon en los primeros minutos despu¨¦s del Big Bang

?De d¨®nde vienen todos esos elementos?, ?de d¨®nde venimos nosotros? Esta pregunta nos la hemos hecho durante milenios, y hace ya m¨¢s de 70 a?os hubo un gran debate cient¨ªfico sobre el asunto, en paralelo al desarrollo de la Teor¨ªa del Big Bang y a los grandes avances en f¨ªsica at¨®mica y nuclear, tristemente ligados al desarrollo b¨¦lico. La publicaci¨®n que lider¨® Margaret Burbidge, conocido como el art¨ªculo B2FH por las iniciales de sus autores, present¨®, ?en 108 p¨¢ginas!, una compilaci¨®n de avances en el estudio de los m¨¢s de 1000 n¨²cleos de los 102 elementos conocidos hasta ese momento (hoy tenemos 118 elementos y m¨¢s de 3300 ¡°nucleidos¡±). Sumando lo poco que se sab¨ªa sobre c¨®mo se forman supernovas hasta lo mucho que se hab¨ªa avanzado en la determinaci¨®n de las abundancias de is¨®topos como los del uranio (empleado en bombas; en el art¨ªculo se mencionan, por ejemplo, resultados de las pruebas de armas nucleares en las Islas Bikini, en esta ocasi¨®n usados con prop¨®sitos pac¨ªficos), Margaret Burbidge y sus colaboradores presentaron las bases de la teor¨ªa del origen de los elementos y la historia de la materia que actualmente es las m¨¢s aceptada.

Volviendo a la composici¨®n del cuerpo humano, hoy sabemos que nuestro origen es doble. La mayor parte de nuestros ¨¢tomos, que son hidr¨®geno, se formaron al principio de los tiempos, poco despu¨¦s del Big Bang, en lo que se llamaba nucleos¨ªntesis primordial, estudiada en detalle por otros 2 autores del art¨ªculo B2FH, William Fowler (que gan¨® un premio Nobel por su trabajo sobre reacciones nucleares en estrellas) y Fred Hoyle (famoso por crear el nombre de Big Bang, aunque lo hizo de manera despectiva). Algunos de esos ¨¢tomos de hidr¨®geno pudieron formar parte de estrellas, pero es muy poco probable, as¨ª que es realmente fascinante pensar que m¨¢s del 60% de los ¨¢tomos que forman nuestro cuerpo se crearon en los primeros minutos despu¨¦s del Big Bang. No es menos impresionante saber, gracias a Margaret Burbidge, d¨®nde, a qu¨¦ velocidad y cu¨¢ndo se formaron los elementos e is¨®topos que componen todo lo que vemos alrededor. El origen es la fusi¨®n en el interior de estrellas y procesos mucho m¨¢s energ¨¦ticos y r¨¢pidos en las explosiones de supernova o incluso en el espacio casi vac¨ªo entre estrellas y galaxias.

Todav¨ªa hoy el estudio de la formaci¨®n de elementos es uno de los principales temas en astrof¨ªsica. Por ejemplo, muy recientemente hemos detectado con el radiotelescopio ALMA los primeros ¨¢tomos de ox¨ªgeno formados en el universo, que ya exist¨ªan hace 13.3 miles de millones de a?os. Es decir, una fracci¨®n no despreciable del agua que compone nuestros cuerpos pudo formarse a partir de hidr¨®geno primordial y ox¨ªgeno creado en el primer 5% de la vida del universo.

Margaret Burbidge ha sido una de las figuras m¨¢s prominentes de la astrof¨ªsica, por el art¨ªculo mencionado y tambi¨¦n por medir c¨®mo se mueven las estrellas dentro de las galaxias (lo que prueba la existencia de materia oscura) o por el estudio de cu¨¢sares, adem¨¢s de construir un instrumento para el telescopio espacial Hubble. Para todo ello tuvo que luchar contra normativas machistas como la que le imped¨ªa obtener tiempo de observaci¨®n en telescopios profesionales, a los que ten¨ªa que acceder con solicitudes firmadas por su marido, tambi¨¦n f¨ªsico. En una ocasi¨®n, en los a?os 1970, devolvi¨® un premio creado espec¨ªficamente para mujeres por considerarlo discriminatorio, y pregunt¨® ¡°cu¨¢ntas veces las mujeres hab¨ªan sido descartadas para plazas de profesora¡±. Su vocaci¨®n y su legado para todos se resume en lo que dijo cuando recibi¨® la Medalla Nacional de la Ciencia de Estados Unidos: ¡°el universo siempre nos deparar¨¢ sorpresas¡±, ¡°soy consciente de que hay que esperar lo inesperado¡±.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).

Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre "vac¨ªo c¨®smico" hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

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