Transcripción resumida del documental de History Channel sobre el
nacimiento y muerte de las estrellas.
Esta entrada es una colaboración de Geno Figueroa.
Las estrellas son esferas luminosas de gas sobrecalentado con un tamaño
mayor que cualquier planeta. Cada una de ellas tiene una historia que contar,
un nacimiento traumático, una vida al límite. La estrella se forma en un primer
momento gracias a la gravedad; después esta intenta aplastarla. Su muerte
sacude los cielos. Todo estalla creando un destello deslumbrante. Es la mayor
explosión del universo.
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| Por qué todos los seres humanos deben su vida a la muerte de las estrellas. |
Los pilares de la creación son un criadero
estelar donde se desarrolla el proceso de formación de nuevas estrellas en las
regiones centrales. Estos pilares forman parte de la nebulosa del Águila, una
de las millones regiones de formación de las estrellas del universo. Los pilares son altísimas nubes de polvo e
hidrógeno. Este es el más abundante y ligero de los elementos periódicos y es
la base de las estrellas.
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| Nebulosa Hélice |
Dentro de una nebulosa agrupaciones de
ese gas y de polvo se funden en nubes de menor
tamaño unidas por la gravedad. Esta es la fuerza que une las cosas,
creando los planetas, las estrellas y las galaxias del universo. Es una de las
principales fuerzas de la astronomía y su producto principal son las estrellas.
Las estrellas son la unión de masa más básica creada por la gravedad. Cada nube
que se contrae puede producir miles de estrellas.
Las nubes (extensiones de gas y polvo)
dan sus primeros pasos bajo temperaturas terribles menores a los 0 grados. Pero a medida que
actúa la gravedad estas se fragmentan y se condensan y el calor comienza a
aumentar. En unos pocos cientos de miles de años la nube gira hasta convertirse
en un disco plano. La gravedad hace que el centro forme una esfera donde el
calor asciende hasta superar el millón de grados. Este sistema brillante se
llama Protoestrella.
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| Protoestrella |
Después de millones de años el núcleo
de hidrógeno se calienta hasta superar los 10 millones de grados. Entonces
sucede algo increíble. El núcleo se calienta hasta tal punto que produce una
explosión termonuclear. Significa que hay mucho calor y los átomos pequeños se
fusionan y se vuelven grandes. El hidrógeno se choca y nace el hélio. Esta
reacción nuclear (lucha y explosión constante) producirá la energía de la que
se alimentará la estrella a lo largo de su vida aportando una fuente constante
de luz y calor. Brilla por sí sola y genera su propio calor: lo que hace que
una estrella sea una estrella. Si hay fusión hay estrella. Después de su
nacimiento la vida de una estrella será una lucha constante, una guerra sin
cuartel contra la gravedad.
La gravedad le da vida inicialmente
pero luego quiere destruirla. La gravedad nunca se da por vencida, quiere
unirlo todo. Por lo tanto, para que una estrella tenga una vida duradera ha de
hallar una manera de luchar contra la gravedad. Para luchar contra esta es
necesario encontrar una fuerza que actúe en dirección opuesta a la gravedad.
Así, la fusión nuclear facilita la
cuerda en forma de presión. El calor hace que todas las partículas de la
estrella se muevan con rapidez hacia afuera, lo cual produce una presión que
ayuda a la estrella resistir la gravedad. La fuerza interior es igual a la
exterior ejercida por la gravedad. Así que la estrella puede seguir donde está.
La mayor parte de la vida de la estrella transcurrirá en este estado de
equilibrio. Esta es la fase llamada secuencia principal. En esta se encuentra
el sol y por eso nos aporta la misma cantidad de energía casi todos los días,
haciendo la vida posible.
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| Nuestro sol en su secuencia principal |
No todas las estrellas en la secuencia
principal son iguales. Algunas son más pequeñas y frías, otras más grandes y
calientes. El grado de calor del cuerpo está relacionado al color que emite.
Mientras más calor es más azul o ultravioletas, las estrellas más frías emiten
luz más rojas. Las
enanas rojas son más
pequeñas y frías que el sol, siendo el tipo más común del universo. Pero no las
vemos tanto. Por otro lado, las grandes
y azules son más calientes y grandes que el sol y hasta 10 000 veces más
luminosas.
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Enana Roja
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El tamaño sí importa. La masa es un
factor fundamental en la historia de las estrellas. Las más masivas tienen
vidas más cortas. Estas tienen más combustible, pero lo gastan en mayores
cantidades también. (Acá entra la metáfora del black Jack en el documental.) Cuando
mayor es la masa, mayor será la temperatura, la presión, la velocidad de
fusión, todo se acelera en proporción a la masa. Es un cálculo simple, depende
del combustible disponible y de la tasa de transformación. Las estrellas más
grandes viven de prisa, derrochan energía, van a pecho descubierto. Una
estrella masiva puede morir en un millón de años. Pero las más pequeñas pueden
durar hasta billones de años.
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| Gigante azul |
No obstante, ninguna estrella puede
continuar en la secuencia principal indefinidamente. Dicha fase solo dura
mientras la estrella tiene combustible, cuando este se agota, cesa la fusión y
la gravedad gana. La gravedad nunca abandona. Sino lucha contra la gravedad, le
espera la muerte, un cataclismo. El tamaño de una estrella no solo afecta su
longevidad sino también determina su muerte. Las estrellas masivas terminan en
una violenta explosión, mientras las más pequeñas están condenadas a consumirse
lentamente.
Cuando se acabe el hidrógeno se
acabará la fusión y la gravedad ganará otra vez aplastando la estrella. Para
sobrevivir necesitará una nueva fuente de energía. Tiene Helio a mano, pero
para quemarlo la temperatura del núcleo debe ser 10 veces superior. Cuando más
pesado es el elemento molecular, más temperatura y fuerza de choque se requiere
para llevar a cabo la fusión que libere la energía. Pero a medida que se
contrae, la estrella recibe ayuda de la naturaleza, el núcleo se sobrecalienta
gracias a la misma presión gravitatoria que trata de aplastarla. A los 100
millones de grados puede convertir el helio en carbón en una jugada arriesgada
por la supervivencia.
Pero esta lucha es solo para retrasar
lo inevitable que es irse a pique. Para una estrella lo inevitable es la
muerte. Las reservas de helio se consumen muchísimo más rápido. Y luego pasa a
quemar carbón. Esto ocurre en el último 10% de la vida de la estrella. El
enorme calor provocado por la combustión de helio hace que las capaz exteriores
de la estrella se hinchen. En este punto la atmósfera exterior de la estrella
será contenida de forma tan débil por la gravedad que comenzará a evaporarse.
En una serie de, lo que el doctor denomina, eructos cósmicos, expulsará las
capaz exteriores de gases que la gravedad contiene a duras penas. Así se irán
al exterior algunas masas de gas iluminadas por la caliente estrella central
provocando el fenómeno de nebulosas planetarias, bellas masas brillantes de gas
en torno al núcleo agonizante del sol.
Sin la fuerza interior del núcleo
estelar, la gravedad se hace con el control. La estrella empieza a desplomarse
sobre sí misma, como un alpinista que no tiene más fuerza para agarrarse. Su
posibilidad es encontrar una saliente en la roca sobre la cual pararse. El
saliente es como un apoyo que le permite enfrentar la gravedad sin tener que
usar energía. Algunas estrellas encuentran un gran punto de apoyo como esto en
los electrones, minúsculas partículas cargadas negativamente. Estos no se
gustan nada los unos a los otros y no se les puede comprimir. Cuando se intenta
comprimirlos, la presión de los mismos puede enfrentar la gravedad como hacía
la fusión del hidrógeno. Así se sostiene la estrella. Cuando la estrella se ha
comprimido tanto como el tamaño de la tierra, la presión producto de la
degeneración de electrones se hace con el control. La gravedad ya no puede
seguir contrayendo la estrella. Pera esta se enfría hasta convertirse en un
extraño remanente estelar conocido como enana blanca, como la sirio B, que se
distingue a duras penas de la estrella sirio A, la más brillante del
firmamento.
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| La Sirio A, la más brillante en nuestro firmamento |
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