El carbono de nuestros cuerpos probablemente sea intergaláctico

Es muy probable que el mismo carbono presente en nuestros cuerpos haya pasado una cantidad significativa de tiempo fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea, según una nueva investigación.

La vida en la Tierra no podría existir sin el carbono, pero el carbono en sí no podría existir sin las estrellas. Casi todos los elementos, excepto el hidrógeno y el helio (incluidos el carbono, el oxígeno y el hierro), solo existen porque se forjaron en hornos estelares y luego se arrojaron al cosmos cuando sus estrellas murieron. En un acto supremo de reciclaje galáctico, los planetas como el nuestro se forman al incorporar estos átomos formados por estrellas a su composición, ya sea el hierro del núcleo de la Tierra, el oxígeno de su atmósfera o el carbono de los cuerpos de los terrícolas.

Un equipo de científicos con base en los EE.UU. y Canadá confirmó recientemente que el carbono y otros átomos formados por estrellas no se quedan vagando ociosamente por el espacio hasta que se los aprovecha para nuevos usos. En galaxias como la nuestra, que aún están formando activamente nuevas estrellas, estos átomos realizan un viaje tortuoso. Giran alrededor de su galaxia de origen en corrientes gigantes que se extienden hacia el espacio intergaláctico.

Estas corrientes, conocidas como el medio circungaláctico, se asemejan a cintas transportadoras gigantes que empujan el material hacia afuera y lo atraen hacia el interior galáctico, donde la gravedad y otras fuerzas pueden ensamblar estas materias primas para formar planetas, lunas, asteroides, cometas e incluso nuevas estrellas.

"Piense en el medio circungaláctico como una estación de tren gigante: está constantemente empujando material hacia afuera y atrayéndolo hacia adentro", dijo en un comunicado Samantha Garza, miembro del equipo y candidata a doctorado de la Universidad de Washington. "Los elementos pesados que forman las estrellas son empujados fuera de su galaxia anfitriona y hacia el medio circungaláctico a través de sus muertes explosivas de supernovas, donde eventualmente pueden ser atraídos hacia adentro y continuar el ciclo de formación de estrellas y planetas".

Garza es la autora principal de un artículo que describe estos hallazgos que se publicó el 27 de diciembre en The Astrophysical Journal Letters.

"Las implicaciones para la evolución de las galaxias y para la naturaleza del reservorio de carbono disponible para las galaxias para formar nuevas estrellas son emocionantes", dijo la coautora Jessica Werk, profesora de la Universidad de Washington y directora del Departamento de Astronomía. "Es muy probable que el mismo carbono presente en nuestros cuerpos haya pasado una cantidad significativa de tiempo fuera de la galaxia".

En 2011, un equipo de científicos confirmó por primera vez la teoría, sostenida durante mucho tiempo, de que las galaxias en las que se forman estrellas, como la nuestra, están rodeadas por un medio circungaláctico, y que esta gran nube de material circulante incluye gases calientes enriquecidos con oxígeno. Garza, Werk y sus colegas han descubierto que el medio circungaláctico de las galaxias en las que se forman estrellas también hace circular material de menor temperatura, como el carbono.

"Ahora podemos confirmar que el medio circungaláctico actúa como un gigantesco depósito tanto de carbono como de oxígeno", afirmó Garza. "Y, al menos en las galaxias en las que se forman estrellas, sugerimos que este material vuelve a caer en la galaxia para continuar el proceso de reciclaje".

El estudio del medio circungaláctico podría ayudar a los científicos a entender cómo se atenúa este proceso de reciclaje, lo que sucederá eventualmente en todas las galaxias, incluso en la nuestra. Una teoría es que una desaceleración o una ruptura de la contribución del medio circungaláctico al proceso de reciclaje puede explicar por qué las poblaciones estelares de una galaxia disminuyen durante largos períodos de tiempo.

"Si se puede mantener el ciclo en marcha (empujando material hacia afuera y atrayéndolo hacia adentro), entonces teóricamente se tiene suficiente combustible para mantener la formación de estrellas", dijo Garza.

Para este estudio, los investigadores utilizaron el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos del Telescopio Espacial Hubble. El espectrógrafo midió cómo la luz de nueve cuásares distantes (fuentes de luz ultrabrillantes en el cosmos) se ve afectada por el medio circungaláctico de 11 galaxias formadoras de estrellas.

Las lecturas del Hubble indicaron que parte de la luz de los cuásares estaba siendo absorbida por un componente específico del medio circungaláctico: carbono, y mucho carbono. En algunos casos, detectaron carbono extendiéndose casi 400.000 años luz (o cuatro veces el diámetro de nuestra propia galaxia) hacia el espacio intergaláctico.

Se necesitan más investigaciones para cuantificar la cantidad total de los demás elementos que componen el medio circungaláctico y comparar en mayor medida cómo difieren sus composiciones entre las galaxias que aún están formando grandes cantidades de estrellas y las galaxias que prácticamente han dejado de formar estrellas. Esas respuestas podrían arrojar luz no solo sobre cuándo galaxias como la nuestra se transforman en desiertos estelares, sino también sobre por qué.