Context
Des del nostre punt de vista humà actual, com podria viure un quark la seva implicació en la formació estel·lar d’un nucli de ferro? Podem imaginar!… i pentinar al gat, una mica, que no és mala feina.
Un quark
Soc un dels quarks d’un àtom de ferro. Poca broma. Us explicaré la història que he viscut.
Començo pel començament. Després d’aquella gran explosió o el que fora, si fa no fa entre uns segons i uns pocs minuts després, els quarks ens vàrem començar a moure més lliures en augmentar una mica la separació entre nosaltres i sentir-nos menys engavanyats, perquè ho havíem estat molt. Això no obstant, la tendència a ajuntar-nos era tan forta que ens estrenyerem de tres en tres mentre els dimoniets Leptons anaven donant voltes xiulant pels afores. No sé per què de tres en tres, era la manera d’estar més còmodes, però, crec. Sempre amb la necessitat de posar nom a tot i ordenar i classificar (sense nom un sembla que no és ningú, un mort oblidat), els grupets de tres ens vàrem anomenar Hadrons. Alguns trios, alguns hadrons, eren, no sé, bellugadissos i feien el posat de ser els primers de la classe, els protons es feien dir. Altres trios més tranquils es feien dir neutrons. Ens veiem bé essent tres, no massa gent agrupada. Ara bé, la cosa va començar a embolicar-se i a complicar-se. Al cap de 3 minuts, ja érem grups de 6 quarks ajuntats, en forma d’un protó -3 quarks- i un neutró -3 quarks també- i, al cap de 15 minuts, ja formàvem colles de 2 protons i 2 neutrons, 12 quarks en total, quina bogeria, la tendència a l’agregació semblava imparable en aquell entorn.
Vàrem continuar posant noms i així a les colles les anomenarem nuclis, a les de 6 Hidrogen, i a les de 12 Heli.
Encara que els grupets de tres manteníem la nostra relació, la nostra nova individualitat com a trio i ens agradava, sentíem la necessitat d’agrupar-nos, d’anar augmentant la complexitat, d’anar construint, amb grupets cada vegada més grans d’hadrons. Sembla que l’esperit gregari que ens feia ajuntar ens deixava més lleugers i ens podíem treure de sobre una mena de pes, com si deixéssim anar una responsabilitat gran i que, ara compartida, pesava menys. Jo crec que ens deixàvem portar per trobar més estabilitat. Tanmateix, allò que deixaven anar amb la fusió i unió entre nosaltres, aquell pes que amollàvem, escalfava l’entorn.
Teníem la sensació que viuríem, que seríem per sempre, no desapareixeríem potser mai. Quina tranquil·litat. En algun moment després d’anar passant el temps anàvem coincidint en grupets de 2 o 3 hidrògens i potser 1 heli. Ens acostàvem i semblava que no podíem separar-nos, i en acostar-nos augmentava la velocitat d’acostament i ens marejàvem i rodàvem i giràvem com ballarugues. Ho interpretàvem com l’alegria que sentíem de trobar-nos en mig de l’espai buit que havia acabat per envoltar-nos amb el pas del primer temps. En realitat la força d’atracció que sentíem entre nosaltres els hadrons no era igual que la que havíem sentit quan érem quarks xicotets. Aquesta força nova era com una caiguda cap al veí proper. Quan érem quarks la força que ens atreia era com un imant, una pega irresistible que ens enganxava quan estàvem molt a prop els uns dels altres i ara no. En realitat totes aquestes forces estan aquí i no podem ni volem evitar-les. De vegades les veig com si foren la nostra pròpia ombra.
I ens anàvem agrupant, caient uns contra els altres. La força que ens atreia era cada vegada més forta, topàvem sovint i alguns de nosaltres començàvem a sospitar que potser tornàvem enrere com en aquells moments inicials abans de l’explosió que ho va trasbalsar tot. Després de molt temps la cosa ja era seria. I formarem una gran massa lluminosa una estrella i moltes més que intuíem que s’estaven formant més enllà. Molt junts i estrets, donant-mos cops de colze i escalfant-mos cada vega més, cada cop més a prop uns dels altres i ja no ens podíem moure quasi, seguíem o tornàvem al destí gregari extrem, cada vegada era més clar que aquesta era la forma normal de ser i existir per nosaltres.
Per tot arreu veiem com els hidrògens es fusionaven formant heli i aquests nuclis d’heli es fusionaven entre ells, per formar altres nuclis més grans que vàrem anomenar carboni i oxigen. A mesura que les temperatures allà al mig augmentaven (amb els agrupaments soltàvem una mica més d’aquella força que ara ens sobrava i que encara escalfava més l’entorn), molts grupets es continuaven fusionant, cada cop més pesats, com el neó, el magnesi i el silici. Li posàvem nom a tots els grups que es formaven. Finalment, a temperatures molt i molt altes, el mateix silici i altres grups més lleugers també es fusionaven per acabar formant nuclis de ferro-56, ara ja amb 168 quarks.
Jo formava part d’un d’aquests grups en un nucli de ferro.
En aquest punt semblava que ja no podíem anar més enllà, no podíem continuar fusionant-mos i ja no podíem soltar aquella força que ens sobrava. Semblava que s’aturava tot en el mig d’aquell lloc al centre de tot, en el cor d’aquell gran estel massiu. Havíem notat, però que per continuar fusionant-mos més enllà del ferro, es feia necessari que l’energia per fer-ho, per enganxar-nos, vingués des de fora en lloc de continuar com fins ara en què l’energia, el pes, el deixàvem anar nosaltres quan ens fusionàvem.
El que va passar és que no hi havia res que cobrís aquesta necessitat des de fora, i ara, sense l’energia que deixava anar la nostra fusió, ja no es podia portar la contrària i contrarestar a la gravetat que ens envoltava i afectava per tot arreu, aquella classe de força gregària que ens havia fet acostar i agrupar-nos amb grans acumulacions. I el nostre estel es plegà esclafat cap endintre, col·lapsà, cosa que va desencadenar la segona gran explosió després d’aquella primera inicial que havíem viscut i recordem. Fou una cosa nova, una explosió supernova que va alliberar cap a l’espai del voltant grans quantitats de ferro, carboni, oxigen i més de les capes més externes de l’estel.
No estic molt segur quant de temps ha passat entre la primera i segona explosió, i perquè va passant tant de temps entre els diferents esdeveniments. El fet és que amb tots aquests canvis acabem formant un gran núvol, una nova nebulosa i una nova estrella, una gran massa que tornarà a repetir almenys una vegada tot el procés. Diferents i consecutives noves generacions d’estrelles i núvols segurament.
Ara jo estic formant part d’un nucli de ferro atrapat en la nova nebulosa que s’està acabant de formar amb altres nuclis provinents d’algunes supernoves veïnes que van explotant de tant en tant pels voltants o han explotat també a prop més recentment. També hi ha moltíssims nuclis primigenis de la primera explosió que mai han format part de cap estel abans. Aquí ens tornem a acostar i a estrènyer. Aquesta és una nebulosa que podrem anomenar més endavant el sistema solar. L’estrella en el centre és el Sol, així li direm. Aquest estel no és tan gran com els anteriors, és quasi nana comparada amb elles, i taronja, no massa calenta. També s’han format alguns altres cossos que anomenarem planetes al seu voltant i un d’ells, rocallós i proper a l’estrella serà la Terra. Així li direm també.
Una cosa he après i és que entre explosions, acostaments i separacions hem acabat agrupant-mos alguns quarks en hadrons i en grups d’aquests, en nuclis cada vegada més grans i complexos i envoltats pels petits dimoniets rapidíssim que hem acabat per anomenar electrons, no sé exactament. Hi vull pensar. A tota la colla plegada ens diuen que som un àtom de ferro.
Un àtom de ferro
Soc un àtom de ferro. Tinc 168 quarks i he aplegat fins a 26 dimoniets. Som un munt de gent que vivim tranquils i amb estabilitat, cosa que ens agrada d’allò més. Vaig arribar a la Terra formant part d’un meteorit, en un moment que la major part del ferro original d’aquest planeta ja s’havia enfonsat, de tan pesat, cap al centre, cap al nucli de la Terra. Aquí, estàvem els nouvinguts al planeta, ben superficials i lluny de l’elit autòctona profunda. Érem iguals als altres però! Tan sols havíem arribat al lloc, des del núvol inicial, en un moment posterior. Comparant el temps amb els períodes anteriors, els esdeveniments semblaven ràpids però. Ara ens havíem refredat, molts ens hem aparellat amb altres àtoms i compartim dimoniets. Jo m’he aparellat amb oxigen, o sigui m’he oxidat, també dissolt i cristal·litzat diverses vegades. Tot molt ràpid, però. A les parelles formades les anomenem molècules.
Hem vist moltes pluges. Fins al moment jo no havia tingut l’oportunitat de formar part d’un ésser viu. N’he sentit parlar molt d’aquesta forma d’associació de la matèria que ha anat fent camí, fent-se més complexa, cada vegada més, seleccionant finalment exemplars tan complexos i autònoms com l’home i la dona amb els seus cervells. De fet, jo he estat semienterrat bastant de temps, fins fa molt poc, en què una forta humitat i aigua corrent després d’unes pluges m’ha arrossegat cap a l’exterior on he pogut olorar l’aire tan ple del mateix oxigen que m’acompanya d’ençà que estic oxidat ja fa molt temps. Potser aviat ens separarem el meu company i jo. No sé, tot sembla tan estrany i predictible, però! Ara estic tant tranquil corrent per l’aigua de la font que un petit rierol porta cap a una platja.
Descripció imaginària d’un observador extern
Podem seguir imaginant com podria seguir l’existència d’aquest ferro.
El primer ésser viu que es va empassar aquesta molècula petita d’òxid de ferro en beure l’aigua, va ser un homínid en el sud de l’Àfrica fa molts milers d’anys. Un homínid femella que formava part d’una petita família d’éssers primats, antropomorfs, que buscaven i endrapaven petxines en una llarga platja.
En un primer moment tot foren turbulències en baixar cap a l’estómac del primat amb una barreja de sòlids i líquids. També va haver de suportar una forta acidesa (un munt d’agressius protons produïts per les cèl·lules superficials gàstriques, les cèl·lules parietals) en l’estómac, abans de passar, després d’una bona estona, cap al duodè, el primer tros d’intestí, on l’àcid va ser neutralitzat per bicarbonat provinent de les glàndules de Brunner de la mateixa paret i també provinent del pàncrees pel conducte colèdoc.
Quina història la d’aquest ferro, des d’un estel fins a un budell!
Tot seguit vingué l’absorció per part d’un enteròcit, amb algun pas entre els estats ferrós i fèrric, transports per les membranes d’aquesta cèl·lula fins a l’extrusió a l’espai conjuntiu i vascular del duodè, per a ser portat finalment per una proteïna transportadora, seguint els conductes venosos, les venes mesentèriques. Aquestes venes segueixen, unificant-se, cap al gran tronc venós de la vena porta cap al fetge. Finalment, mentre moltes d’aquestes molècules transportadores amb el seu ferro es quedaven temporalment en les cèl·lules hepàtiques, en els hepatòcits, la nostra, la que portava el nostre àtom de ferro, sobrepassà el fetge i per una vena suprahepàtica accedí a la gran vena cava inferior, i d’aquí seguí durant uns minuts un periple extensíssim, llarguíssim fins a accedir al moll de l’os de la cresta de l’os ilíac de la pelvis. Hauria pogut quedar-se o anar a un altre lloc. Va quedar-se en aquesta pelvis però.