El misterio del fósforo en el Universo

El gráfico representa el origen del fósforo de la Tierra en relación a las posibles fuentes estelares de este elemento en nuestra galaxia - Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)

Se trata de un elemento imprescindible para la vida, pero el Universo contiene mucho menos fósforo del que debería.

Todos los elementos químicos que existen en el Universo, excepto el hidrógeno y una buena parte del helio, fueron fabricados en el interior de los hornos nucleares de las estrellas. Entre todos esos elementos, algunos (como el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, el azufre o el fósforo), nos resultan particularmente interesantes porque son básicos para la vida tal y como la conocemos en la Tierra. El fósforo, por ejemplo, forma parte de las moléculas de ADN y ARN y resulta imprescindible tanto para el intercambio de energía en el interior de las células como para el desarrollo de sus membranas. Sin su presencia, por lo tanto, la vida no sería posible.

Sin embargo, recientes estudios se han encontrado

con un inexplicable misterio alrededor del fósforo: En el universo, el fósforo se produce en las supernovas, pero las observaciones realizadas hasta la fecha no concuerdan. Hay mucho menos del que debería, y eso podría ser un problema para la existencia de formas de vida más allá de nuestro planeta.


¿Cuánto fósforo hay en la Vía Láctea?

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha analizado una gran cantidad de espectros infrarrojos de miles de estrellas de la Vía Láctea para averiguar el origen y la cantidad de fósforo que hay en nuestra galaxia, especialmente en nuestro Sistema Solar. Hasta ahora ninguno de los modelos existentes de evolución química galáctica había sido capaz de aclarar esta cuestión. Los resultados del estudio, que analizó estrellas de la base de datos pública de Sloan Digital Sky Survey, se acaba de publicar en «Nature Communications».

Lo cierto es que la peculiar química de estas estrellas ricas en fósforo sigue desconcertando a los científicos. De hecho, contienen también elevadas concentraciones de otros elementos, como magnesio, silicio, oxígeno, aluminio e incluso otros más pesados como el cerio. Sorprendentemente, y tras un exhaustivo análisis de todas las posibles fuentes y procesos estelares conocidos a la hora de formar elementos químicos, ninguna de las teorías actuales de evolución estelar predice la combinación de elementos encontrada por los científicos.

«Estos resultados -explica el investigador del IAC Thomas Masseron, primer firmante del artículo- muestran que no solo estamos tratando con un nuevo tipo de objetos, sino que su descubrimiento abre el camino para la exploración de nuevos mecanismos físicos y reacciones nucleares que ocurren en el interior de las estrellas».

Y eso, subraya Aníbal García-Hernández, segundo autor del artículo, «podría ser una pista importante sobre el origen del fósforo, que es un componente fundamental de la vida».
La huella química en las estrellas

Utilizando el espectrógrafo Echelle del telescopio NO en el Observatorio Roque de los Muchachos, en la Palma, los investigadores lograron obtener el espectro óptico de las estrellas de fósforo más brillantes.

«Ese espectro -explica Olga Zamora, coautora de la investigación- nos permitió obtener la abundancia química de elementos adicionales en estas estrellas tan peculiares y ricas en fósforo, y descartar definitivamente otros candidatos estelares».

En palabras de Arturo Manchado, otro de los autores del estudio, «un descubrimiento tan inesperado y extraordinario no podría haberse realizado sin una estrecha colaboración interdisciplinaria entre astrónomos y expertos en computación».

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