LA VIDA DE UNA ESTRELLA.

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Esquema de la evolución de una estrella como el Sol.

AUTOR: Raúl Aguilar Gil.

¿Sabías que todos los elementos químicos que nos forman (oxígeno, carbono, hierro…) o que podemos encontrar en la tierra (oro, aluminio, plomo,…) se han formado hace mucho tiempo en alguna estrella?

Efectivamente. En las estrellas, durante las diferentes etapas de su vida, o de su muerte, van teniendo lugar bestiales reacciones nucleares que dan lugar a todos los elementos químicos que hoy conocemos.

Para comprenderlo mejor, vamos a ver algunas pinceladas de las diferentes etapas en la vida de una estrella.

Nacimiento de una estrella: protoestrella

En el universo hay enormes nubes de gases, principalmente hidrógeno, formando lo que conocemos como nebulosas. En algunas regiones estas nubes son más densas y los átomos, atraídos por el efecto de la gravedad, empiezan a acumularse en un punto cada vez más grande y denso, conocido como protoestrella.

Cuando la presión dentro de la protoestrella sobrepasa un determinado nivel los átomos de hidrógeno empiezan a fusionarse dando lugar a átomos de helio y liberando una gran cantidad de energía. La estrella se habrá encendido.

Los gases que no han llegado a formar parte de la estrella son repelidos por el viento solar de la nueva estrella y no podrán formar parte de ella. Darán lugar a sus futuros planetas.

Fase de estabilidad: secuencia principal.

Durante unos cuantos millones de años (dependiendo de la masa), la estrella vive “quemando” hidrógeno en helio, una larga batalla entre la gravedad, que tiende a comprimir la estrella y las reacciones nucleares que tienden a expandirla liberando energía.

Pero la masa inicial no sólo determina la duración de la vida de una estrella, sino también la manera en que ésta acabará.

Inicio del fin:

Cuando se agota el hidrógeno la gravedad empieza a ganar la batalla, la estrella se comprime y aumenta la presión y temperatura, provocando así que tres átomos de helio se fusionen en uno de carbono, y una fracción de estos átomos de carbono vuelven a fusionarse con el helio para dar lugar a oxígeno.

El helio al quemarse provoca que se hinchen las capas exteriores de la estrella llegando a ser una gigante roja, esto es lo que provocará que el Sol, dentro de 5.000 millones de años nos engulla.

Muerte de una estrella I. Estrellas “pequeñas”

Como ya se ha indicado anteriormente la manera en la que una estrella muere depende de su masa. En estrellas con relativa poca masa, como el Sol, su gravedad no podrá sujetar las capas externas que serán expulsadas formando una nebulosa planetaria, iluminadas por el núcleo de la estrella.

El resto de la estrella, a medida que se va quedando sin combustible, se va comprimiendo por efecto de la gravedad, hasta que los electrones empiezan a actuar repeliéndose entre sí y haciendo que la gravedad no pueda comprimirlo más. Tendremos una enana blanca. seguirán brillando durante miles de millones de años mientras van poco a poco apagándose hasta convertirse en enanas negras que vagarán para siempre por el universo.

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Representación esquemática de la evolución de las estrellas.

Muerte de una estrella II. Estrellas 8-10 veces mayores que el Sol.

Los elementos químicos continúan fusionándose para dar lugar a otros elementos nuevos y liberar energía, hasta que aparece el hierro. Para fusionar hierro se necesita más energía que la liberada en dicha fusión. Por lo que el núcleo de hierro, inestable, empieza a rebotar y a chocar con las capas exteriores de la estrella, provocando una supernova. En ese preciso momento, y debido a la energía de la explosión, aparecen el resto de elementos químicos que serán lanzados al universo.

Tras la explosión queda un núcleo tan masivo que la gravedad supera la presión de degeneración, uniendo electrones y protones en neutrones. Una estrella de neutrones concentra la masa del sol en tan solo 15-20 Km de diámetro. Una cucharilla de este material pesaría mil millones de Kg.

Muerte de una estrella III. Estrellas gigantes, 20-30 veces mayores que el Sol.

La gravedad es tan elevada que no queda ni una estrella de neutrones, gravedad es casi infinita. Tendremos un agujero negro.

En un agujero negro la gravedad es tan elevada que ni siquiera la luz (los fotones tienen algo de masa) son capaces de escapar. Por eso reciben ese nombre.

Muerte de una estrella IV. Estrellas aún mayores.

Sí, una estrella puede ser aún mayor, hasta el límite teórico de 250 veces la masa del Sol. Cuando una estrella de este tipo muere, la explosión es tan violenta que no quedaría ningún remanente, como la supernova 2006 gy, 50.000 millones de veces más luminosa que el Sol.

Astronomia

CONSTELACIONES

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Artículo 12. Imagen 1
Astronomia

EXOPLANETAS

EXOPLANETAS.

Autor: Raúl Aguilar Gil.

 

La Tierra, nuestro planeta, orbita en torno al Sol junto a nosotros otros siete planetas más. Si el Sol es una estrella como cualquier otra, y tiene planetas, no es descabellado pensar que alrededor de otras estrellas también puede haberlos.

Y así es. Hasta la fecha se han descubierto y catalogado más de 4000 exoplanetas, el primero de todos ellos “51 Pegasi b”, descubierto en 1995, hito por el cual sus descubridores, Michel Mayor y Didier Queloz, ganaron el Premio Nobel de Física.

  1. ¿Cómo se descubre un exoplaneta?

Hay varias técnicas de detección de exoplanetas, la primera de ellas y más evidente, pero menos eficaz es la observación directa.

Observar un exoplaneta a simple vista con los telescopios que tenemos hoy en día es prácticamente imposible. Imaginemos que situásemos el mayor planeta del sistema solar, Júpiter, en la estrella más cercana, Próxima Centauri. Observar este supuesto exoplaneta sería como intentar ver un guisante a 50 km de distancia.

Pero no es la enorme distancia el principal inconveniente, es la falta de luz. Los planetas no emiten luz propia, reflejan la luz de su estrella, que además de ser tenue se va dispersando a medida que viaja por el espacio. En el ejemplo anterior sería cómo intentar ver una bombilla a 20 veces la distancia de la Luna.

Otros problemas adicionales de tratar de ver directamente un exoplaneta es la turbulencia atmosférica o el enorme brillo cegador de la estrella en torno al cual orbitan.

Pero a pesar de todos estos inconvenientes se ha conseguido. Este que aquí se muestra es 2M1207 b, el primer planeta extrasolar fotografiado (en un tono rojizo) orbitando alrededor de una estrella enana marrón (en blanco).

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Artículo 11. Imagen 1
Astronomia

AGUJEROS NEGROS

AGUJEROS NEGROS.

Autor: Raúl Aguilar Gil.

 

El pasado mes de abril de 2019 y tras meses de trabajo de un grupo de más de 200 científicos, lo responsables de la iniciativa EHT (siglas en inglés de “Telescopio del Horizonte de Sucesos”) publicaron la primera fotografía de un agujero negro.

Para lograr esta histórica imagen se combinaron los datos de ocho radiotelescopios repartidos por todo el mundo: Chile, USA, México, Antártida o Sierra Nevada (España).

Llegados a este punto nos surgen varias dudas, que vamos a intentar responder:

  1. Para empezar, ¿qué es exactamente un agujero negro?, ¿es realmente un agujero en el universo?

Como ya comentamos en otra entrada, cuando una estrella supermasiva muere puede dar lugar a una esfera con una masa increíblemente elevada y por tanto con una gravedad inmensa, tanta que ni siquiera la luz puede escapar de ella, lo que hace que sea “negro”. Si un objeto ni emite luz ni la refleja entonces será negro.

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