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El final de la intensa vida del Sol

Las estrellas como el Sol terminan su vida convirtiéndose en una enana blanca. Foto: NASA.

27-05-2013

Por Sofía Flores Fuentes, DGDC-UNAM




Desde la formación de la Tierra, hace 4 600 millones de años, el Sol ha estado en el centro del Sistema Solar dando luz y calor, y se ha mantenido tal y como hoy lo conocemos. Los astrónomos calculan que todavía le quedan 5 mil millones de años más hasta que comience a tener reacciones violentas y explosivas hasta convertirse en una gigante roja, luego en una nebulosa planetaria y posteriormente, en una enana blanca, el destino final de las estrellas como el Sol.

En el ciclo de conferencias del Instituto de Astronomía de la UNAM, El Universo, los viernes, la doctora Silvia Torres Castilleja habló sobre La vida íntima de las estrellas, desde su formación hasta su muerte.

Nacer y brillar

Las estrellas nacen por la presencia en el espacio de una “nube de hidrógeno grande, tenue y de mucha masa”, que se contrae por la atracción gravitacional, explicó la investigadora emérita de la UNAM. La densidad aumenta progresivamente, con una mayor velocidad en el centro que afuera, generando así un núcleo muy caliente que recibe el nombre de protoestrella. Las reacciones nucleares comienzan, elevan la presión y la temperatura, hasta que la fusión del hidrógeno se estabiliza; entonces nace una estrella.

La cantidad de combustible es lo que determina su tamaño, tiempo de vida y comportamiento, destacó la astrónoma. Las más grandes tienen de 20 a 15 veces la masa del Sol; luego están las que son como él, las más comunes, y finalmente las más pequeñas, como las de 0.8 veces la masa del Sol. Estas últimas gastan tan poco combustible, ya que sus procesos físicos son lentos.

La vida de nuestro Sol está a la mitad. Dentro de unos 5 millones de años se le acabará el hidrógeno y crecerá como una gigante roja. Posteriormente, convertirá lo poco que le queda de hidrógeno y lo transformará en carbón, para quedarse como una gigante amarilla por 2 mil millones de años. Terminado este tiempo, se transformará en una gigante roja y luego se dividirá en dos: una nebulosa planetaria y una enana blanca.

En cambio, las estrellas más grandes son las más brillantes, pero las menos frecuentes. Realizan los procesos energéticos tan rápidamente que la enorme cantidad de combustible que tienen, lo gastan de manera desmedida. Por este motivo, su tiempo de vida es el más corto: 3 millones de años. Cuando explotan pueden generar hoyos negros o supernovas.

Silvia Torres, quien será presidenta de la Unión Astronómica Internacional para el año 2015, explicó que a partir de átomos de hidrógeno que están chocando continuamente se genera deuterio, el primer componente de la fusión. El deuterio choca con otro átomo de hidrógeno y se construye helio-3; este a su vez choca con otro átomo y forman helio-4. Esto ocurre en el interior de las estrellas hasta que se forman todos los elementos químicos que hay en la tabla periódica, desde el hidrógeno hasta el hierro.

“Esto no es un proceso fácil, pero el centro del Sol es tan denso y tan caliente, que las partículas se están bombardeando a alta velocidad. En el interior está ocurriendo el equivalente a la explosión de 100 mil millones de bombas de hidrógeno”.

Supernovas, evidencia de la muerte de una estrella

La fundadora de la Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica explicó que las supernovas son un fenómeno súbito, que le sucede a las estrellas que tienen de 20 a 15 veces la masa del Sol cuando se les acaba el combustible. Estas se van poniendo cada vez más calientes y transforman su hidrógeno en todos los elementos químicos que hay en la tabla periódica hasta llegar al hierro. Entonces, como el hierro no puede convertirse en otro elemento, la estrella se queda sin combustible, entra en crisis y se desploma.

El desplome súbito lleva a una explosión que rompe a la estrella y deja solo gases calientes cargados eléctricamente, razón por la que brillan. El gas resultante enriquece a otras estrellas o cuerpos celestres cercanos, completando un ciclo de vida. Un ejemplo es la Nebulosa de Cangrejo, que representa los restos de una supernova que fue observada y registrada en 1054 por los chinos; es una de las 7 que la humanidad ha constatado.

Esta explosión forma el resto de los elementos químicos que no se pudieron generar cuando la estrella estaba viva, lo que significa que todos los elementos de la tabla periódica se forman durante la vida y con la muerte de las estrellas. Todo lo que conocemos está hecho de algún elemento que se formó por una estrella: nuestros huesos están hechos de calcio, la madera de los árboles está hecha de carbón, el agua está hecha de oxígeno e hidrógeno. En otras palabras, “somos polvo de estrellas”, concluyó la astrónoma. 

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