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Los elementos químicos que componen nuestro cuerpo y todo lo que nos rodea fueron creados en las estrellas. Una estrella nace en el momento que empieza a brillar, mediante un proceso de fusión nuclear en el núcleo. La fusión genera elementos más pesados, y cuanto más masiva sea la estrella, más pesados serán los elementos que se fusionan y producen.

Una estrella masiva quema todo su combustible cocinando elementos cada vez más y más pesados de la tabla periódica hasta llegar al hierro. Sin embargo, un núcleo de hierro es inestable porque no puede soportar la gravedad de las capas externas de la estrella, y colapsa liberando una gran cantidad de energía y de neutrones. Los neutrones son capturados rápidamente por diferentes núcleos atómicos que han sido generados durante la vida de la estrella. Esta captura crea elementos más pesados, y debido a este proceso energético la estrella de destruye en una increíble explosión de supernova.

  Las generaciones de estrellas

Lo que queda después de la supernova es el material de la estrella, un gas difuso en el medio interestelar rico en elementos químicos recién cocinados. Con el tiempo, el gas colapsa de nuevo y forma una nueva generación de estrellas. Esta nueva generación es químicamente más rica que la anterior, y contiene estrellas que a su vez crearán elementos pesados, los cuales eventualmente pasarán a formar parte del medio interestelar después de una explosión de supernova.

Las primeras generaciones de estrellas de nuestra galaxia nacieron hace 13 billones de años. Pasaron unas 50 generaciones de estrellas antes de que el Sol y sus hermanas se formasen. Cada una de esas generaciones tiene estrellas pequeñas como nuestro Sol que viven mucho tiempo. Como son longevas, sus atmósferas contienen la composición química de la nube de gas a partir de la que se formaron. Este hecho las convierte en “fósiles” que guardan información sobre sus edades y lugares de la Galaxia, datos que sabemos gracias a la ciencia conocida como arqueología galáctica.

Soy una científica que estudia los elementos químicos de las estrellas para responder a preguntas sobre cómo se formó nuestra galaxia y cómo evoluciona. En 2013, me mudé a Cambridge para trabajar en un proyecto llamado Gaia-ESO, centrado en descubrir y catalogar la composición química de miles de estrellas.

El primer árbol estelar

Me convertí en miembro del King’s College en 2016 donde conocí a Rob Foley, un antropólogo biológico que investiga los árboles filogenéticos como herramienta para estudiar la evolución. Me di cuenta de que en la evolución química de la Galaxia no usamos estas herramientas, pero que quizás nos ayudarían a comprender las estrellas. Fue entonces cuando Rob y yo nos embarcamos en una maravillosa aventura para intentar explorar esta idea.

Pronto nos percatamos de que lo que conecta una generación de estrellas con otra es la composición química. Es de algún modo como el ADN estelar, porque una generación de estrellas hereda la composición química de su predecesora, más los nuevos elementos que ésta produzca. Y así como sucede con el ADN, la información pasa de generación en generación. Así fue como descubrimos que realmente podemos construir árboles filogenéticos de las estrellas para comprender la herencia química entre generaciones estelares.

Junto con compañeros de Barcelona y Oxford, aplicamos las herramientas genealógicas a una muestra de estrellas y creamos el primer árbol estelar. Éste nos permitió clasificar las estrellas en función de su patrón químico, y entender sus relaciones y su historia compartida. El árbol resultó tener tres ramas principales, lo que indicaba que había tres familias estelares diferentes en nuestra muestra. Sabiendo los movimientos de las estrellas y sus edades, identificamos una de las ramas como estrellas que fueron originadas en el disco grueso de la Vía Láctea. La segunda rama la asociamos con estrellas del disco delgado. Y la tercera es todavía un misterio. Descubrimos algo nuevo cuya naturaleza todavía ha de ser desvelada. Podrían ser estrellas que nacieron mucho más cerca del centro de nuestra Galaxia y que emigraron a nuestro entorno. Podrían incluso tener un origen extragaláctico. En este momento no podemos asegurar nada, necesitamos más estrellas, más elementos químicos y más herramientas para construir estos árboles, pero el futuro es prometedor.

Ahora soy profesora de astronomía en la universidad Diego Portales en Chile. Tuve éxito al obtener el apoyo económico del gobierno chileno para continuar estas investigaciones.

Un reconocimiento estelar

Los primeros en postular que los elementos químicos son el ADN estelar fueron Ken Freeman y Joss Bland-Hawthorn en 2002. Fue emocionante conocer a Ken en una conferencia en 2017. Puedes imaginarte cómo de orgullosa estaba al presentar el primer “árbol estelar” recién publicado, y acaparar mucha atención. El apoyo y la positividad de Ken fueron clave para que continuase con mi idea, a pesar de que algunos la descartaran argumentando que “la evolución de la Galaxia no está determinada por la reproducción estelar”.

Después Ken me nominó para ser una de los Científico a Observar en 2018 por Science News. Fui seleccionada en un grupo de más de 60 científicos jóvenes nominados por ganadores del Nobel y miembros de la Academia Nacional de las Ciencias. Es un honor recibir tanto reconocimiento y que mis teorías científicas sean consideradas como revolucionarias. Esto me garantiza que puedo seguir mi instinto para entender la naturaleza y nuestra galaxia. Ser la primera mujer latino-americana galardonada con tal reconocimiento internacional también ha sido el orgullo de mi país, Chile, en el que recientemente me nombraron una de las 100 mujeres líderes del 2018. Es muy importante para mí porque necesitamos apoyo para invertir en ciencia, e incluso más para las mujeres científicas.

Los grandes descubrimientos siempre vienen acompañados de grandes lecciones. Aprendí que más allá de los tecnicismos sobre el “cómo”, lo más importante es encontrar la esencia del “porqué”. Espero que mi trabajo inspire a otros para que no se queden atrapados en las opiniones de otros, y que a veces al anticipar un posible fracaso, uno puede perder la oportunidad de conseguir grandes victorias.

Darwin fue revolucionario en su idea de conectar todos los seres vivos de la Tierra en el Árbol de la Vida. Las estrellas de nuestra galaxia también están conectadas, sólo es cuestión de tiempo hasta que finalmente desvelemos el árbol cósmico de las estrellas.

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