Somos polvo de estrellas

Somos polvo de estrellas, decía el astrónomo Carl Sagan. Vida a partir de la muerte estelar. Eso afirmó Pablo Velázquez Brito, quien estudia en la UNAM los plasmas astrofísicos: “somos hijos de los remanentes de supernovas (RSN)”.

Un remanente de supernova (del latín nova, nueva, porque en la antigüedad la explosión de una de ellas se veía como una nueva estrella) es un cadáver estelar, son los restos de una estrella que estalla al perder el equilibrio entre la presión de radiación y la gravedad, apuntó el investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN).

Una estrella, explicó, genera energía mediante la unión de elementos. Si fusiona hidrógeno, obtiene helio; de helio, litio, "y así toda la tabla periódica". Este proceso genera energía y elementos; no ocurre igual con el hierro, que le quita energía, hace que se desestabilice y explote. Es el caso de la supernova tipo II.

Al pasar por ese proceso, libera todos los elementos que son importantes para la vida y el ser humano: "el carbono para nuestro ADN, el oxígeno que respiramos, el hierro que está en nuestra hemoglobina, el silicio que hizo posible las computadoras".

Desde hace más de una década, Velázquez Brito estudia los RSN, en particular el plasma y las ondas de choque que se generan.

El plasma astrofísico es básicamente gas caliente que emite luz. En sentido general, esta última es todo el espectro electromagnético: óptico, rayos X e infrarrojos y radio. Con telescopios y satélites se obtiene información de los plasmas porque éstos pueden emitir en alguna longitud de onda de luz.

La onda de choque con que finaliza la explosión propaga el material que se liberó (plasma), barre lo que encuentra a su paso y calienta el entorno estelar.

Básicamente, remarcó, estudio las ondas de choque (supersónicas, como un balazo, un latigazo o las que generan los jets) en RSN, en vientos estelares y en chorros (jets) astrofísicos (como los objetos HH, asociados con estrellas recién formadas, descubiertos por el mexicano Guillermo Haro y el norteamericano George Herbig).

Para entender qué originó una supernova, por qué la cáscara externa tiene determinada morfología y emite en tal o cual longitud de onda, o para reconstruir su historia, "necesito observaciones y modelos", acotó. Hay una retroalimentación continua entre ambos. Las primeras ayudan a limitar los ingredientes (temperatura, densidad, presión) para el modelo matemático, que involucra la resolución de ecuaciones de dinámica de gases (las de conservación de masa, de momento y de energía).

En tanto, con la ecuación de estado de un gas ideal, vía programas de simulación en cómputo de alto rendimiento, obtiene imágenes sintéticas, en 3D, de los RSN, que le permiten reconstruir su historia, los fenómenos físicos que los formaron, develar su origen y predecir su evolución.

Con Alejandro Raga, también del ICN, estudió, por ejemplo, la conducción térmica (proceso físico que permite el transporte de energía sin que se mueva la masa) en un tipo particular de remanente de supernova llamado de centro lleno.

Al observarlo en rayos X, se veía una emisión central fuerte y no en la periferia. En cambio, en radio lo que se percibía era una cáscara. ¿Por qué? Velázquez y Raga pudieron responder esta pregunta al incluir la conducción térmica.

Esta última hacía que el centro del RSN no se vaciara tanto. Es decir, en rayos X la densidad que hay se percibirá muy brillante, mientras que en radio se verá como una cáscara debido a las partículas aceleradas en el campo magnético comprimido por la onda de choque principal.

(Información y fotografías UNAM)