¿Por qué los astrónomos llaman "metales" a todos los elementos más pesados que el helio?

Question

Entiendo que un término científico no tiene por qué estar limitado por su etimología. Pero, ¿hay alguna razón significativa por la que los astrónomos deciden llamar "metales" a todos los elementos más pesados que el helio?

¿Los metales (en el sentido químico) suelen ser más fáciles de detectar por espectroscopia que los no metales? O, ¿eran más fáciles de detectar hace cien años? ¿Tienen normalmente más valor diagnóstico o un papel más crucial en la evolución estelar? Sé que el hierro tiene específicamente un papel clave. Son mucho menos comunes en peso en el universo, a no ser que se incluya el carbono como metaloide, pero desde luego son mucho más numerosos en la tabla periódica que los no metales.

Answer 1

Tengo la sensación de que esto ya se ha respondido antes, pero básicamente es porque el H y el He dominan las abundancias elementales en el universo. Cuando miramos qué más hay nos guiamos por los elementos que podemos comprobar que están presentes en las fotosferas de las estrellas. Sucede que las firmas más prominentes (las Fraunhofer Las líneas de absorción) son las debidas a las características de absorción atómica e iónica debidas al calcio, el hierro, el sodio, el magnesio, el níquel y el aluminio, es decir, a los "metales".

Esto es irónico, porque en realidad, después del H y el He, los elementos más abundantes en el universo son el oxígeno, el nitrógeno y el carbono (es decir, los no metales); pero sus firmas en el espectro óptico de las estrellas son comparativamente débiles. Como resultado, los astrónomos se refieren perezosamente a todo lo que es más pesado que el helio como "metales" y hay poca motivación para cambiar esta nomenclatura, ya que hay una brecha de órdenes de magnitud entre la abundancia del helio y la abundancia del C, N, O, etc. en el universo.

En los últimos tiempos, el término "metales" o "metalicidad" se ha vuelto menos útil, porque se ha descubierto que la abundancia de los elementos más pesados no escala todos de la misma manera. Algunas estrellas son comparativamente ricas en O, Mg, Si (los llamados "elementos alfa" que se forman por la captura de núcleos de He), o en elementos de proceso s o r que se forman por captura de neutrones, o tienen otras peculiaridades de abundancia en uno o más elementos. Por ejemplo, las estrellas más antiguas nacidas en los mil millones de años siguientes a la formación de nuestra galaxia tienden a tener una mayor $\alpha$ -elemento/Fe que las estrellas que nacen hoy en día, aunque su abundancia de hierro sea muy baja. Se ha vuelto mucho más importante decir exactamente lo que se quiere decir con "metalicidad" y yo diría que la norma ahora es asumir que, en ausencia de cualquier otra definición declarada, "metalicidad" se refiere a la abundancia relativa de elementos con pico de hierro (Mn, Fe, Ni, Co).