Cómo mueren las estrellas?

Las estrellas comienzan su vida cuando la fusión del hidrógeno se enciende en sus densos y calientes núcleos. Una vez que ese proceso se inicia, comienza el juego. La atracción gravitatoria de toda la masa de la estrella trata de comprimirla en un punto diminuto, pero la energía liberada por la fusión empuja hacia fuera, creando un delicado equilibrio que puede persistir durante millones o incluso billones de años.
Las estrellas pequeñas viven un tiempo increíblemente largo. Debido a su pequeña estatura, no necesitan mucha energía para equilibrar la atracción gravitatoria hacia el interior, por lo que sólo sorben sus reservas de hidrógeno. Además, las atmósferas de estas estrellas circulan constantemente, arrastrando hidrógeno fresco desde las capas exteriores hasta el núcleo, donde puede alimentar el fuego continuo.

En total, una típica estrella enana roja quemará felizmente hidrógeno en su núcleo durante billones de años. A medida que estas pequeñas estrellas envejecen, se vuelven cada vez más brillantes hasta que se apagan vagamente, convirtiéndose en un bulto inerte y aburrido de helio e hidrógeno que merodea por el universo sin preocuparse de nada más que de sí mismo.

Es un destino triste, pero al menos es tranquilo.

El gran final

Cuando las estrellas masivas de nuestro universo mueren, es mucho más violento. Debido al mayor volumen de estas estrellas, las reacciones de fusión tienen que ocurrir mucho más rápido para mantener el equilibrio con la gravedad.

A pesar de ser mucho más pesadas que sus primas enanas rojas, estas estrellas tienen una vida mucho más corta: en tan sólo unos pocos millones de años (lo que, teniendo en cuenta las escalas de tiempo astronómicas, bien podría ser la próxima semana) mueren.
Pero cuando las estrellas masivas mueren, lo hacen en toda su gloria.Su enorme tamaño, significa que hay suficiente presión gravitatoria no sólo para fusionar hidrógeno, sino también helio. Y carbono. Y el oxígeno. Y magnesio. Y el silicio. Un buen número de los elementos de la tabla periódica se producen en el interior de estas estrellas gigantes cerca del final de su vida.

Pero una vez que estas estrellas forman un núcleo de hierro, la música se detiene y la fiesta se acaba.

Todo ese material que rodea al hierro aprieta el núcleo, pero la fusión del hierro no libera energía para contrarrestarlo. En su lugar, el núcleo se contrae a densidades tan increíbles que los electrones son empujados dentro de los protones, convirtiendo todo el núcleo en una bola gigante de neutrones.

Esa bola de neutrones es capaz de resistir -al menos temporalmente- el aplastante colapso, desencadenando la explosión de una supernova. Una supernova liberará más energía en una semana que nuestro sol en el transcurso de sus 10.000 millones de años de vida. La onda expansiva y el material expulsado durante la explosión crean burbujas en el medio interestelar, alteran las nebulosas e incluso expulsan material de las propias galaxias…
Es una de las vistas más espectaculares de todo el universo. Cuando las supernovas ocurren en nuestro cuello de los bosques galácticos, las explosiones son lo suficientemente brillantes como para aparecer durante el día e incluso pueden ser más brillantes que la luna llena por la noche.
Muy intenso, y qué manera de irse.

Imagen del telescopio espacial Hubble de una gigante roja desprendiéndose de sus capas exteriores de gas para convertirse en una enana blanca.

Una imagen del telescopio espacial Hubble de una gigante roja desprendiéndose de sus capas exteriores de gas para convertirse en una enana blanca. (Crédito de la imagen: NASA/ESA/K. Noll (STScI)/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

Un último espectáculo

Las estrellas de tamaño medio son las que sufren el peor destino. Demasiado grandes para desaparecer tranquilamente en la noche y demasiado pequeñas para desencadenar una explosión de supernova, se convierten en monstruos horripilantes antes de volverse finalmente del revés.
Para estas estrellas medianas (que incluyen estrellas como nuestro sol), el problema es que una vez que se forma una bola de oxígeno y carbono en el núcleo, no hay suficiente masa que la rodee para fusionarla en algo más pesado. Así que se queda ahí, calentándose cada día más. El resto de la estrella reacciona a ese infierno en el núcleo, hinchándose y volviéndose roja, produciendo una gigante roja. Cuando nuestro sol se convierta en una gigante roja, su borde alcanzará casi la órbita de la Tierra.
Esa fase de gigante roja es inestable, y las estrellas como nuestro sol se convulsionarán, colapsando y volviéndose a inflar una y otra vez, con cada evento lanzando vientos que llevan la mayor parte de la masa del sol hacia el sistema solar.

En su agonía final, una estrella de tamaño medio expulsa sus entrañas para formar una nebulosa planetaria efervescente, finas volutas de gas y polvo que rodean el núcleo de carbono y oxígeno ahora expuesto en el centro. La enana blanca ilumina la nebulosa planetaria que la rodea, dándole energía durante unos 10.000 años antes de que el cadáver estelar se enfríe demasiado como para permitir este tipo de espectáculos de luz.
Aunque son hermosas y desconcertantes de contemplar en un telescopio, las nebulosas planetarias son el producto de la muerte violenta y torturada de una estrella. Seductoras, sí, pero también inquietantes de contemplar.

Aprenda más escuchando el episodio «¿Qué pasa cuando las estrellas mueren?» en el podcast Ask A Spaceman, disponible en iTunes y en la web en http://www.askaspaceman.com. ¡Gracias a Mitchell L. por las preguntas que dieron lugar a este artículo! Haz tu propia pregunta en Twitter usando #AskASpaceman o siguiendo a Paul @PaulMattSutter y facebook.com/PaulMattSutter.

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