Investigadores alemanes e italianos aumentan en mil millones de años la edad del universo
Un equipo de astrofísicos italianos y alemanes han descubierto que algunas de las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en las estrellas son más lentas de lo que se había pensado, lo que implica que las estrellas, y, de hecho, todo el universo, son más viejas de lo que se pensaba. El descubrimiento fue realizado por científicos de los laboratorios nacionales de Gran Sasso y el instituto nacional de física nuclear de Italia, y la Universidad Ruhr de Bochum, Alemania, socios en el proyecto Luna (el laboratorio subterráneo de astrofísica nuclear), a través del cual se pretende recrear algunas de las reacciones que se producen en las estrellas, en particular en nuestro Sol, y medir la velocidad a la ocurren (la llamada velocidad del ciclo). "La inmensa mayoría de la energía que emite nuestra estrella procede de las reacciones de fusión de los cuatro núcleos de hidrógeno que llevan directamente a la formación de un núcleo de helio", explica Carlo Broggini, el coordinador del proyecto Luna. Sin embargo, y de importancia crucial, hay otras reacciones mucho más lentas y que tienen lugar de forma simultánea, aunque a una escala menor. Juntas constituyen el ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno, añade el Dr. Broggini. Estas reacciones entre estructuras más complejas descubiertas en las estrellas se producen a niveles relativamente bajos de energía, lo que tiene como resultado un lento proceso general con sólo algunas reacciones al día. Si este proceso fuera mucho más rápido, nuestro Sol, por ejemplo, habría agotado sus reservas de hidrógeno mucho antes, haciendo imposible la vida en la Tierra. La velocidad general del ciclo está determinada por la más lenta de las reacciones que lo forman", continúa explicando el Dr. Broggini; en el caso del Sol, es la formación de oxígeno a partir de la fusión de los núcleos de nitrógeno e hidrógeno. La reproducción de estas reacciones de fusión en un laboratorio no constituye en sí un gran reto - la dificultad es hacerlo a los niveles relativamente bajos de energía con que ocurren en las estrellas, sin la interferencia de la alta radiación cósmica de energía del Sol. "En un laboratorio corriente situado en la superficie de la corteza terrestre, los efectos de las reacciones estudiadas por el proyecto Luna hubieran quedado totalmente ocultados por efectos similares, aunque mucho más abundantes, debidos a las reacciones causadas por los rayos cósmicos [...] que chocan contra nuestro planeta sin interrupción," explica el Dr. Broggini. Por esta razón, las actividades de Luna han sido llevadas a cabo en los laboratorios subterráneos de Gran Sasso: "Los laboratorios se encuentran bajo 1.400 metros de roca, lo que constituye una barrera impenetrable para casi la totalidad de las partículas procedentes del espacio. Gracias a estas condiciones particulares podemos llevar a cabo nuestro experimento." Los resultados fueron sorprendentes. El equipo descubrió que el ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno se produce a la mitad del índice esperado. Las estimaciones sobre la edad del universo se basan en las estrellas más antiguas, aquellas descubiertas en los llamados cúmulos de estrellas globulares. La edad se calcula observando los espectros de luz que emiten, y para ello se requiere una definición de la velocidad del ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno. Los resultados de Luna han obligado a los científicos a revisar sus estimaciones sobre la velocidad del ciclo del carbono-nitrógeno-oxígeno y, por lo tanto, a calcular de nuevo sus estimaciones sobre la edad del universo, entre 13 y cerca de 14 mil millones de años; un descubrimiento de interés fundamental en sí mismo que tendrá importantes repercusiones en otras áreas de la astrofísica.
Países
Alemania, Italia