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¿Cómo funcionan las estrellas?

Para ello nos centraremos en una muy conocida, el Sol. Como todas las demás estrellas del universo observable, el Sol es una enorme y brillante esfera de gas caliente y resplandeciente que se mantiene unida por su propia gravedad. Vive en la Vía Láctea, junto con aproximadamente 400 mil millones de otras estrellas. Todas funcionan según el mismo principio básico: fusionan átomos en sus núcleos para generar calor y luz. Así es como funciona una estrella.

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Para el Sol, esto significa que los átomos de hidrógeno se juntan bajo altas temperaturas y presiones. El resultado es un átomo de helio. Ese proceso de fusión libera calor y luz, a esre proceso se le denomina «nucleosíntesis estelar» y es la fuente de muchos de los elementos del universo más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. 

Entonces, de estrellas como el Sol, el futuro universo obtendrá elementos como el carbono, que producirá a medida que envejezca. Los elementos muy «pesados», como el oro o el hierro, se forman en estrellas más masivas cuando mueren y producen supernovas, o incluso en las colisiones catastróficas de estrellas de neutrones.

¿Cómo hace una estrella para hacer esta «nucleosíntesis estelar» y no explotar en el proceso? La respuesta: equilibrio hidrostático. Eso significa que la gravedad de la masa de la estrella (que atrae los gases hacia adentro) se equilibra con la presión hacia afuera del calor y la luz, la  presión de radiación , creada por la fusión nuclear que tiene lugar en el núcleo.

Es decir el equilibrio entre la gravedad y la presión mantiene a la estrella cohesionada:

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Esta fusión es un proceso natural y requiere una enorme cantidad de energía para iniciar suficientes reacciones de fusión para equilibrar la fuerza de la gravedad en una estrella. El núcleo de una estrella necesita alcanzar temperaturas superiores a los 10 millones de grados centígrados para comenzar a fusionar hidrógeno, en ese momento se enciende una estrella. Nuestro Sol, por ejemplo, tiene una temperatura central de alrededor de 15 millones de grados.

Una estrella que consume hidrógeno para formar helio se denomina estrella de «secuencia principal» durante todo el tiempo que es un objeto que fusiona hidrógeno. Cuando agota todo su combustible, el núcleo se contrae porque la presión de radiación hacia el exterior ya no es suficiente para equilibrar la fuerza gravitatoria. La temperatura central aumenta (porque se comprime) y eso le da suficiente «empuje» para comenzar a fusionar átomos de helio, que comienzan a convertirse en carbono. En ese momento, la estrella se convierte en una gigante roja. Más tarde, cuando se queda sin combustible y energía, la estrella se contrae y se convierte en una enana blanca. Este sería el caso para nuestra estrella, el Sol, pero las estrellas de gran masa, sin embargo, son diferentes al Sol en muchos aspectos. Viven vidas cortas y explotan como supernovas, lanzando de forma dramática sus elementos al espacio. El mejor ejemplo de una supernova es la Nebulosa del Cangrejo, en Tauro. 

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Nebulosa del Cangrejo (M1), está situada 6.300 años luz de la Tierra y tiene un diámetro de 6 años luz. Credit: NASAESA, J. Hester, A. Loll (ASU); Acknowledgement: Davide De Martin (Skyfactory)

El núcleo de la estrella original queda atrás mientras el resto de su material es lanzado al espacio. Eventualmente, el núcleo podría comprimirse para convertirse en una estrella de neutrones o un agujero negro.

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