Decir que somos 'polvo de estrellas' puede ser un cliché, pero es un hecho innegable que la mayoría de los elementos esenciales de la vida se hacen en las estrellas.
"Por primera vez, ahora podemos estudiar la distribución de elementos a través de nuestra Galaxia", dice Sten Hasselquist de la Universidad Estatal de Nuevo México. "Los elementos que medimos incluyen los átomos que constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano".
Los nuevos resultados provienen de un catálogo de más de 150.000 estrellas; Para cada estrella, incluye la cantidad de cada una de casi dos docenas de elementos químicos. El nuevo catálogo incluye todos los llamados "elementos CHNOPS" - carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre - conocidos por ser los bloques de construcción de toda la vida en la Tierra. Esta es la primera vez que las mediciones de todos los elementos de CHNOPS se han hecho para un número tan grande de estrellas.
¿Cómo sabemos cuánto de cada elemento contiene una estrella? Por supuesto, los astrónomos no pueden visitar las estrellas para tomar una muestra de lo que están hechas, por lo que en su lugar utilizan una técnica llamada espectroscopia para realizar estas mediciones. Esta técnica divide la luz - en este caso, la luz de las estrellas lejanas - en un arcoiris detallado (llamados espectros). Podemos calcular cuánto de cada elemento contiene una estrella midiendo las profundidades de los parches oscuros y brillantes en los espectros causados por diferentes elementos.
Los astrónomos del Sloan Digital Sky Survey han hecho estas observaciones usando el espectrógrafo APOGEE (Experimento de Evolución Galáctica del Observatorio Apache Point) en el Telescopio Sloan Foundation de 2,5 m en el Observatorio Apache Point en Nuevo México. Este instrumento recoge la luz en la parte del infrarrojo cercano del espectro electromagnético y la dispersa, como un prisma, para revelar firmas de diferentes elementos en las atmósferas de las estrellas. Una fracción de las casi 200.000 estrellas encuestadas por APOGEE se superpone con la muestra de estrellas apuntada por la misión Kepler de la NASA, que fue diseñada para encontrar planetas potencialmente similares a la Tierra. El trabajo presentado ahora se centra en noventa estrellas Kepler que muestran evidencia de hospedar planetas rocosos, y que también han sido encuestadas por APOGEE.
Aunque el Sloan Digital Sky Survey puede ser mejor conocido por sus hermosas imágenes del cielo, desde 2008 ha sido enteramente una encuesta espectroscópica. Las actuales mediciones de la química estelar utilizan un espectrógrafo que detecta la luz infrarroja - el espectrógrafo APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), montado en el Telescopio Sloan Foundation de 2,5 metros en el Observatorio Apache Point en Nuevo México.
Jon Holtzman, de la Universidad Estatal de Nuevo México, explica que "al trabajar en la parte infrarroja del espectro, APOGEE puede ver estrellas a través de mucho más de la Vía Láctea que si estuviera tratando de observar en luz visible. La luz infrarroja pasa a través del polvo interestelar, y APOGEE nos ayuda a observar una amplia gama de longitudes de onda en detalle, por lo que podemos medir los patrones creados por decenas de diferentes elementos ".
Si bien los seres humanos son el 65% de oxígeno en masa, el oxígeno representa menos del 1% de la masa de todos los elementos en el espacio. Las estrellas son en su mayoría hidrógeno, pero pequeñas cantidades de elementos más pesados como el oxígeno pueden detectarse en los espectros de las estrellas. Con estos nuevos resultados, APOGEE ha encontrado más de estos elementos más pesados en el interior de la galaxia. Las estrellas en la galaxia interior son también más viejas, así que esto significa que más elementos de la vida fueron sintetizados antes en las partes internas de la galaxia que en las partes externas.
"Es una gran historia de interés humano que ahora podamos trazar la abundancia de todos los elementos principales encontrados en el cuerpo humano a través de cientos de miles de estrellas en nuestra Vía Láctea", dijo Jennifer Johnson, de la Universidad Estatal de Ohio. "Esto nos permite colocar restricciones sobre cuándo y dónde en nuestra vida de la galaxia tenía los elementos requeridos para evolucionar, una especie de 'zona habitable galáctica temporal' ".
El catálogo de abundancias químicas de las que se generaron estos mapas ha sido publicado públicamente y está disponible gratuitamente en www.sdss.org.
