Una cerveza fría en un día caluroso o una copa de whisky junto a un fuego de carbón. Un vaso bien ganado puede relajar su pensamiento hasta que pueda perforar los misterios de la vida, la muerte, el amor y la identidad. En momentos como estos, el alcohol y lo cósmico pueden parecer íntimamente entrelazados.
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Entonces, tal vez no sea sorprendente que el universo esté inundado de alcohol. En el gas que ocupa el espacio entre las estrellas, el material duro es casi omnipresente. Que esta haciendo alli ¿Es hora de enviar algunos cohetes grandes para comenzar a recogerlo?
Los elementos químicos que nos rodean reflejan la historia del universo y las estrellas dentro de él. Poco después del Big Bang, se formaron protones en todo el universo en expansión y enfriamiento. Los protones son los núcleos de los átomos de hidrógeno y los bloques de construcción para los núcleos de todos los demás elementos.
Estos se han fabricado principalmente desde el Big Bang a través de reacciones nucleares en los núcleos calientes y densos de las estrellas. Los elementos más pesados como el plomo o el oro solo se fabrican en estrellas masivas raras o eventos increíblemente explosivos.
Molécula de etanol (Wikimedia Commons) Las más ligeras como el carbono y el oxígeno se sintetizan en los ciclos de vida de muchas estrellas ordinarias, incluido nuestro propio sol. Al igual que el hidrógeno, se encuentran entre los más comunes en el universo. En los vastos espacios entre las estrellas, típicamente el 88% de los átomos son hidrógeno, el 10% son helio y el 2% restante son principalmente carbono y oxígeno.
Lo cual es una gran noticia para los entusiastas del alcohol. Cada molécula de etanol, el alcohol que nos da tanto placer, incluye nueve átomos: dos de carbono, uno de oxígeno y seis de hidrógeno. De ahí el símbolo químico C₂H₆O. Es como si el universo se convirtiera en una destilería monumental a propósito.
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Los espacios entre las estrellas se conocen como el medio interestelar. La famosa Nebulosa de Orión es quizás el ejemplo más conocido. Es la región más cercana de formación estelar a la Tierra y es visible a simple vista, aunque a más de 1.300 años luz de distancia.
Sin embargo, aunque tendemos a centrarnos en las partes coloridas de las nebulosas como Orión, donde están emergiendo las estrellas, no es de donde proviene el alcohol. Las estrellas emergentes producen una intensa radiación ultravioleta, que destruye las moléculas cercanas y dificulta la formación de nuevas sustancias.
Nebulosa de Orión (Wikimedia Commons) En cambio, debe mirar las partes del medio interestelar que a los astrónomos les parecen oscuras y nubladas, y que solo están tenuemente iluminadas por estrellas distantes. El gas en estos espacios es extremadamente frío, ligeramente inferior a -260 ℃, o aproximadamente 10 ℃ por encima del cero absoluto. Esto lo hace muy lento.
También está fantásticamente muy disperso. Al nivel del mar en la Tierra, según mis cálculos, hay aproximadamente 3x10 25 moléculas por metro cúbico de aire, es decir, tres seguidos por 25 ceros, un número enormemente enorme. A la altitud del avión de pasajeros, alrededor de 36, 000 pies, la densidad de las moléculas es aproximadamente un tercio de este valor, digamos 1x10 25 . Nos costaría respirar fuera del avión, pero todavía es bastante gas en términos absolutos.
Ahora compare esto con las partes oscuras del medio interestelar, donde generalmente hay 100, 000, 000, 000 de partículas por metro cúbico, o 1x10 11, y a menudo mucho menos que eso. Estos átomos rara vez se acercan lo suficiente como para interactuar. Sin embargo, cuando lo hacen, pueden formar moléculas menos propensas a ser destruidas por más colisiones a alta velocidad que cuando sucede lo mismo en la Tierra.
La prueba está ahí afuera. (Tragoolchitr Jittasaiyapan) Si un átomo de carbono se encuentra con un átomo de hidrógeno, por ejemplo, pueden unirse como una molécula llamada metilidino (símbolo químico CH). El metilidino es altamente reactivo y, por lo tanto, se destruye rápidamente en la Tierra, pero es común en el medio interestelar.
Las moléculas simples como estas son más libres de encontrar otras moléculas y átomos y lentamente acumulan sustancias más complejas. A veces las moléculas serán destruidas por la luz ultravioleta de estrellas distantes, pero esta luz también puede convertir partículas en versiones ligeramente diferentes de sí mismas llamadas iones, expandiendo así lentamente el rango de moléculas que pueden formarse.
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Hacer una molécula de nueve átomos como el etanol en estas condiciones frías y tenues aún puede llevar mucho tiempo, ciertamente mucho más que los siete días que puede fermentar la cerveza casera en el ático, y mucho menos el tiempo que lleva caminar hasta el Tienda de licores.
Pero hay ayuda disponible de otras moléculas orgánicas simples, que comienzan a unirse para formar granos de polvo, algo así como hollín. En las superficies de estos granos, las reacciones químicas tienen lugar mucho más rápidamente porque las moléculas se mantienen cerca de ellas.
Por lo tanto, son las regiones frías de hollín, los posibles lugares de nacimiento estelares del futuro, lo que alienta a las moléculas complejas a aparecer más rápidamente. A partir de las líneas de espectro distintivas de las diferentes partículas en estas regiones, podemos decir que hay agua, dióxido de carbono, metano y amoníaco, pero también mucho etanol.
¡Espacio para más! (Africa Studio) Ahora cuando digo mucho, tienes que tener en cuenta la inmensidad del universo. Y todavía estamos hablando de aproximadamente uno de cada 10 millones de átomos y moléculas. Suponga que puede viajar a través del espacio interestelar sosteniendo un vaso de cerveza, recogiendo solo alcohol mientras se mueve. Para recolectar lo suficiente para una pinta de cerveza, tendría que viajar alrededor de medio millón de años luz, mucho más que el tamaño de nuestra Vía Láctea.
En resumen, hay cantidades alucinantes de alcohol en el espacio exterior. Pero como se dispersa en distancias realmente enormes, las compañías de bebidas pueden descansar tranquilas. Será un día frío en el sol antes de que descubramos cómo recolectarlo, siento decirlo.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.
Alexander MacKinnon, profesor titular de Astrofísica, Universidad de Glasgow
