Origen del atomo

Año Internacional de la Astronomía: El origen de nuestros átomos
Si a cualquiera de nosotros nos preguntan de dónde salieron todos los átomos que hay presentes en el universo, seguro que lo primero que se nos ocurre es que tienen su origen en el Big Bang. Bueno, eso hasta cierto punto puede ser correcto, ya que en el modelo cosmológico actual es la explicación que tenemos para el inicio de todoel universo que conocemos. Sin embargo, no nacieron todos los elementos químicos en aquella “megaexplosión”; ni muchísimo menos. Vamos a ver qué ocurrió y cómo surgieron realmente nuestros átomos.
En los primeros instantes de vida del universo ni siquiera existían los más conocidos constituyentes de los átomos, tales como protones o electrones, sino que todo estaba formado por un plasma conocidocomo plasma de quarks-gluones. Poco a poco, y tras diferentes procesos físicos, fueron apareciendo los protones y neutrones, constituyentes básicos de los núcleos atómicos. Transcurridos unos 300.000 años aparecen ya los primeros átomos ya que con la disminución de la temperatura los núcleos atómicos pueden comenzar a captar electrones. Es a partir de entonces cuando se puede decir que nuestrosátomos comienzan su andadura. Todo este proceso recibe el nombre de nucleosíntesis primordial.
Sin embargo apenas aparecen un par de tipos diferentes de átomos: diferentes isótopos de hidrógeno, de helio y el más “pesado” litio. Con estos tres elementos se formaron las primeras estrellas de nuestro joven universo. Ahora bien, ¿de dónde salieron el resto de elementos químicos? La respuesta essencilla: de los procesos nucleares que tienen lugar en el interior de las estrellas en un proceso llamado nucleosíntesis estelar.
Nacimiento y vida de la estrella 
A grandes rasgos y sin entrar en el tema de cómo se forman las estrellas, cualquier estrella empieza su vida siendo una gran bola supercaliente compuesta principalmente de hidrógeno. Debido a las reacciones de fusión termonuclear, dosátomos de hidrógeno (un protón) se combinan para dar lugar a uno de helio (dos protones). Este proceso genera una cantidad descomunal de energía que proporciona a la estrella combustible suficiente para sobrevivir durante un periodo comprendido entre millones de años (estrellas más grandes) y miles de millones de años (estrellas más pequeñas). Esta fase de la evolución estelar recibe el nombrede secuencia principal y ocupa un 90% del total de la vida de la estrella. Nuestro Sol, que es una estrella de las pequeñas, tiene actualmente unos 4.500 millones de años y está todavía en la mitad de su vida, así que tiene combustible para otro periodo de tiempo similar al que lleva vivido.
Pero todo en la vida se acaba, y llegado el momento, el hidrógeno comienza a escasear. Es entonces cuando elcombustible de la estrella pasa a ser el helio (dos protones), que al combinarse da lugar al berilio (cuatro protones). Una vez que se acaba el helio se utiliza el berilio, y así sucesivamente. Contado de esta manera parece que todo es muy sencillo y que tan solo hay un tipo de reacción, pero esto no es así. Existen muchas reacciones diferentes englobadas en tres grupos: cadenas protón-protón, el cicloCNO y el proceso triple-alfa. De esta forma se crean los elementos más ligeros de la tabla periódica.

Decadencia de la estrella 
Una vez superada la etapa de secuencia principal, la estrella empieza con su decadencia. Esta etapa cambia mucho en función de la masa de la estrella, pero como nuestro objetivo es estudiar cómo surgen los elementos químicos, vamos a centrarnos únicamente en lo queocurre en estrellas de más de 9 veces la masa de nuestro Sol. En estas estrellas, además de los procesos comentados antes de la quema de hidrógeno y de helio, se da también la quema de metales.
Una vez que el combustible básico se ha quemado se comienzan a utilizar metales (se incluyen también semimetales y gases nobles) para mantener la estrella activa. A medida que se queman metales más...