Científicos españoles revelan la importancia del hidrógeno en la formación de las estrellas gigantes rojas

Un equipo de científicos españoles del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha demostrado el papel fundamental del hidrógeno en la creación del polvo cósmico en las estrellas llamadas gigantes rojas, que son las que se encuentran en la fase final de su vida.

Tal y como se explica en el estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, el polvo cósmico es esencial para la evolución del cosmos. “El polvo cósmico es uno de los ingredientes fundamentales del universo”, explica José Ángel Martín-Gago, uno de los investigadores principales del trabajo. Estas diminutas partículas sólidas están directamente implicadas en procesos tan importantes como la formación de nuevas estrellas y planetas.

Un proceso clave que aún era un misterio

Hasta ahora, los científicos sabían que la mayor parte de este polvo se origina en las atmósferas de estrellas ricas en carbono, conocidas como gigantes rojas. Sin embargo, el mecanismo exacto por el que se forman estos granos a escala nanométrica seguía siendo un misterio. Para resolver esta incógnita, el equipo utilizó la máquina STARDUST, una instalación única en el mundo capaz de reproducir en laboratorio las condiciones extremas de las atmósferas estelares. Gracias a esta tecnología, los científicos pudieron simular el entorno en el que se forman estos materiales en el espacio.

El experimento se centró en la interacción entre tres elementos clave: carbono, silicio e hidrógeno, todos ellos abundantes en este tipo de estrellas. “Hemos investigado la interacción entre carbono atómico, silicio atómico e hidrógeno molecular”, explica Martín-Gago. El objetivo era observar cómo estos componentes dan lugar a las primeras partículas de polvo cósmico.

Los resultados demostraron que el hidrógeno no es un elemento pasivo, sino que actúa como un catalizador que favorece la formación de granos de carburo de silicio, uno de los principales componentes del polvo en estas estrellas. Cuando la densidad de hidrógeno es elevada, el carbono y el silicio interactúan con mayor facilidad, iniciando una cadena de reacciones químicas que acelera la formación de estas partículas.

Otro de los hallazgos clave del estudio es la identificación de la molécula de dicarburo de silicio (SiC2) como precursora directa de estos granos de polvo. Hasta ahora, esta relación era solo una hipótesis, pero los experimentos y la modelización teórica han permitido confirmarla. Esto ayuda a explicar por qué esta molécula desaparece progresivamente en las observaciones astronómicas: se integra en el material sólido que forma el polvo.

La investigación no solo aporta conocimiento fundamental sobre la formación de estrellas y galaxias, sino que también demuestra el valor de la astroquímica experimental. Tal y como destaca Martín-Gago, “el trabajo ilustra cómo la astroquímica de laboratorio permite conectar procesos nanoscópicos con fenómenos cósmicos a gran escala”. Este avance abre nuevas vías para comprender el origen de los materiales que, millones de años después, pueden formar parte de planetas, meteoritos e incluso de nuestro propio sistema solar.