Proyecto Nanocosmos

En el laboratorio del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM) se está llevando a cabo el proyecto Nanocosmos, ideado y liderado por investigadores españoles.

Estos científicos españoles están simulando las condiciones físicas que se dan en la atmósfera de una gigante roja, (el tipo de astro en el que se convertirá nuestro sol dentro de miles de millones de años) y reproducir polvo interestelar.

 

 

La máquina llamada Stardust, mide seis metros de longitud y un metro y medio de ancho. Está fabricada en acero y algunos componentes están recubiertos por papel de aluminio, como el que se utiliza en la cocina. Una maraña de cables y tubos conectan distintas partes de la máquina, en cuyo interior se pueden alcanzar temperaturas que oscilan entre los -260ºC y los 2.000ºC. En ella, los científicos introducen gases, tabletas de elementos y diversos gases para reproducir las condiciones físicas que se dan en la atmósfera de una estrella, porque con las nanopartículas que genera se intenta reproducir la formación de granos de polvo estelar.

«Queremos comprender cómo se forman los granos de polvo a partir de los elementos que existen en las atmósferas de las estrellas gigantes rojas, como hierro, silicio, carbono y titanio, para ver cuáles son los procesos que les ocurren a los granos desde que se originan hasta que son eyectados al medio interestelar», explica José Cernicharo, investigador en el Centro de Astrobiología y uno de los padres científicos del proyecto.

«La idea de construir una máquina así, surgió de las interacciones entre el mundo de la astrofísica y de la física de materiales. Hablando entre nosotros, nos dimos cuenta de que tenemos una tecnología y técnicas para ayudar a los astrofísicos a resolver sus problemas. A veces se han adaptado máquinas pero la ventaja de ésta es, que se ha diseñado para ello desde el principio», explica José Ángel Martín Gago, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM). Algunas piezas de la máquina son comerciales y otras las han diseñado ellos y las han fabricado en un taller.

«Vamos a estudiar la gigante roja porque este tipo de estrellas, junto a las supernovas, son las principales productoras de granos de polvo en la galaxia. Una supernova es mucho más compleja de reproducir debido a la velocidad que alcanzan sus vientos. Pero también lo intentaremos próximamente. Además, la gigante roja es uno de los objetos en los que se produce mayor enriquecimiento de metales», señala Cernicharo.

«Estos granos de polvo son los que, después de muchos millones de años de evolución en el medio interestelar, van a formar los futuros discos protoplanetarios. A partir de estos granos de polvo se formarán planetas tipo Tierra en otras estrellas, donde continuamente se está procesando el material eyectado por las gigantes rojas».

"Tenemos tres máquinas (se llaman magnetrones), de modo que podemos mezclar átomos de distintas clases como ocurre en la fotoesfera de una estrella. Hacemos una especie de sopa mezclando carbono, hierro, silicio, titanio". Aunque completar la receta de esa sopa sería muy complicado, pues necesitarían un magnetrón por elemento, con esas tres máquinas pueden ir haciendo mezclas que producen una nube de metales de distintas clases. "Obtienes un gas en expansión que contiene moléculas. En la máquina simulamos ese proceso. Además de intentar crear los granos de polvo, vamos a hacer que interactúen en una cámara con otros gases".

"Queremos, además, que esas partículas tengan exactamente las mismas propiedades físicas que hay en el espacio", dice Martín Gago. Para ello, además de simular el rango de temperaturas que hay en esas zonas del cosmos, otro componente acelera las partículas para simular la presión de radiación que viene de la estrella y que las empuja hacia fuera. En distintos puntos de la máquina introducen gases para que las partículas interaccionen con ellos y produzcan una nueva química.

"Finalmente recogemos las partículas en otra parte para poder estudiar la composición de este símil de polvo cósmico. Y las podemos extraer para seguir analizándolas en otros laboratorios".
 

En fin, como decía Carl Sagan, somos polvo de estrella.