Por qué siempre has dicho mal tu edad, según los astrofísicos

¿Cuántos años tienes? Es una pregunta sencilla, que a todos nos habrán hecho alguna vez. Pero la respuesta no es tan simple; es más, es sorprendente si nos paramos a pensar de dónde venimos. La clave está en darse cuenta de que los elementos que forman nuestro cuerpo son más viejos de lo que pensamos, incluso más que nuestro planeta.

Esta es la explicación: se suele decir que somos polvo de estrellas; muy bonito, muy oído ya, pero no es tan cierto. Si nos preguntamos sobre qué edad tienen nuestros cuerpos, debemos analizar qué es en realidad un cuerpo humano. Pues bien, nuestros cuerpos están compuestos, en su mayor parte, de agua (alrededor de un 60% en masa). Eso es H₂O, dos átomos de hidrógeno por cada uno de oxígeno, lo que se traduce en que la mayor parte de los aproximadamente 7.000 cuatrillones de átomos que nos componen son hidrógeno, como el 62% en número. ¿Y qué edad tienen esos átomos de hidrógeno? La respuesta no es sencilla de nuevo. Los átomos de hidrógeno están compuestos de un protón y un electrón. Pues bien, los protones aparecieron en el Universo, según nuestros cálculos más recientes, hace un pelín menos de 13.813 millones de años, con un error 38 millones de años arriba o abajo.

En concreto, los protones de virtualmente todos los átomos de hidrógeno que existen hoy aparecieron a partir del primer segundo después del Big Bang y en los primeros 3 minutos contados desde ese momento sucedido hace 13.813 millones de años. Desde el primer segundo de nuestro universo, los quarks, que dominaban antes todo el cosmos, desaparecieron para formar protones y neutrones. También en esa época remota (pero ocurrió aquí al lado, en el mismo lugar desde donde lee este artículo —y en cualquier otro sitio—), los electrones ya eran bastante viejos, se formaron entre una millonésima y una billonésima de segundo después del Big Bang.

Pero electrones y protones no se juntaron para formar hidrógeno hasta unos 380.000 años después del Big Bang. Así que el 62% de los átomos de mi cuerpo y el suyo (que constituyen un 8% de su masa) tienen la friolera de más de tres veces la edad de formación de nuestro planeta, entendiendo por ello, el momento en el que se creó esa bola donde vivimos. Y esto nos lleva a decir que no somos tan polvo de estrellas como se suele decir; nuestros átomos fueron, más bien, concebidos, en su mayor parte, poco después del Big Bang.

Volviendo a nuestra composición en términos de moléculas y sus átomos, habíamos dejado colgado al oxígeno. Además, este elemento es muy importante, porque aunque el hidrógeno es el átomo más abundante en nuestro cuerpo, si nos fijamos en la masa, domina el oxígeno, que es unas 16 veces más pesado que ese protón y ese electrón de los que hablábamos. Un 65% de nuestra masa es oxígeno.

¿Y qué edad tiene ese oxígeno que domina lo que vemos en la báscula? Hay astrofísicos que llevan décadas preguntándose por ello y buscando oxígeno, que la verdad que es fácil de encontrar en el universo, en galaxias más y más lejanas. Se ha visto oxígeno cuando el universo tenía menos de un 3% de su edad actual. Observar galaxias lejanas significa mirar atrás en el tiempo, pues están tan lejos que la luz tarda casi una eternidad en llegar hasta nosotros. Y esa tardanza nos permite viajar en el espacio-tiempo. Nuestros estudios nos dicen que tres cuartos del oxígeno existente en el universo hoy se formaron en la primera mitad de la historia del cosmos, y el otro cuarto después. Más allá en espacio, y antes en tiempo, el 50% del oxígeno que tenemos por aquí hoy se formó en el primer cuarto de la historia del universo, en los primeros 3.500 millones de años después del Big Bang, cuando aún faltaban unos 5.000 millones de años para que apareciera el Sol y la Tierra, que a su vez tienen otros 4.500 millones de años de edad. No damos más datos de formación de oxígeno, aunque los hay, y nos quedamos en que, en media, nuestro oxígeno puede tener unos 10.500 millones de años. Somos tan viejos como eso.

Somos oxígeno, carbono e hidrógeno

Si nos seguimos preguntando qué edad tenemos contando cuándo se formaron los elementos que nos componen, debemos ir al siguiente tipo de átomo en contribución en masa a nuestra medida de báscula. Ese elemento es el carbono, que da cuenta de casi un 20% de nuestra masa. Carbono, más oxígeno, más hidrógeno ya suman un 93% de la masa de nuestro cuerpo. El carbono es algo más difícil de observar, pero con un radiotelescopio podemos llegar casi tan allá y tan temprano en la historia del universo como en el caso del oxígeno.

Hasta aquí ya nos vale, más o menos, para calcular la edad real de nuestros cuerpos. Dejamos la formación de los otros elementos (nitrógeno, calcio y fósforo son los siguientes en interés bascular) como una pequeña corrección en la que no queremos meternos. Tampoco nos detenemos en el hecho de que cualquier átomo, en realidad, proviene de ese hidrógeno primordial aparecido en el primer segundo de nuestro universo, mezclado en marmitas estelares, con ayuda de otras partículas antiquísimas como los fotones (que no estuvieron ahí siempre).

Para el planeta podríamos hacer una cuenta parecida teniendo en cuenta sus átomos y de dónde vienen y cuándo aparecieron. ¿Cómo se compara nuestra edad con la de nuestro planeta, en términos de lo mayores que están nuestros átomos? Un tercio de la masa de la Tierra es hierro, un pelín menos es oxígeno, y otro tercio está dominado por silicio y magnesio, casi con 15% de masa cada uno, dejando ya solo espacio (mejor dicho, masa) para un poco de azufre, níquel, cadmio, etc.

¿Cuándo se formaron el hierro o el silicio que tenemos en nuestro planeta? Pues es mucho más difícil dar una respuesta que en el caso del oxígeno. El hierro se puede detectar en objetos muy distantes, aunque es extremadamente complicado. Hemos detectado hierro y silicio en las inmediaciones de agujeros negros supermasivos que existían cuando el universo tenía un 5% de su edad actual, pero esos elementos seguramente aparecieron de una manera mucho más pausada que el oxígeno: necesitamos seguir investigando para confirmarlo.

Dejamos aquí este viaje por la historia de nuestros cuerpos. No nos metemos en cuándo la materia, que lleva eones danzando por el universo, se juntó de aquella manera y adquirió algo que la filosofía y la religión llevan intentando explicar durante unos pocos milenios. Trocitos de nuestros cuerpos ya llenaban parte del vacío cósmico muchísimo antes, y volverán a él, aunque cada vez lo llenen un poco menos.

Vacío Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también filosófico, social y económico. El nombre “vacío cósmico” hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de un átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La sección la integran Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología, y Eva Villaver, Directora de la Oficina Espacio y Sociedad de la Agencia Espacial Española, y profesora de Investigación del Instituto de Astrofísica de Canarias.

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