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Nacimiento, vida y muerte de nuestros antecesores: las estrellas

Por Fermín Cañete Alberdi

Desde el comienzo de los tiempos, la humanidad concibió al firmamento como un mapa fijo, estéril e inalcanzable, perteneciente a los dominios de los dioses. Hoy en día sabemos que el espacio es un escenario de constante cambio, en el que se cocinan las materias primas que constituyen todo lo que conocemos, incluidos nosotros mismos.

Las estrellas nacen, viven y mueren, como todo lo que habita nuestro planeta. Solo que estos ciclos duran, como mínimo, millones de años.

Nacimiento

El nacimiento de una estrella ocurre en el seno de esas densas nubes de gas y polvo cósmico que flotan en el espacio y que llamamos Nebulosas Planetarias. Dentro de éstas, existen puntos en los que la gravedad es mayor y, por lo tanto, los gases se concentran gradualmente con el paso del tiempo. Estos aglomerados, a su vez, aumentan la gravedad, propiciando un círculo virtuoso del que surge lo que llamamos una Protoestrella.

Las estrellas nacen, viven y mueren, como todo lo que habita nuestro planeta. Solo que estos ciclos duran, como mínimo, millones de años.

En cierto punto, la presión a la que se encuentra sometido el gas genera un aumento de temperatura de tal magnitud que los átomos de hidrógeno presentes en él comienzan a fusionarse para producir helio y liberar energía. Esta radiación es vehiculizada por las capas externas del gas y cuando alcanza el exterior, comienza a brillar. Entonces, tenemos una estrella.

En esta etapa inicial, el polvo cósmico –compuesto por elementos más complejos– se condensa por la acción de la gravedad para formar planetas, satélites y todo lo que de ellos deriva.

Vida o Secuencia Principal 

Durante su infancia –que generalmente representa el 90% de su vida– las estrellas fusionan hidrógeno en su núcleo y la energía que se libera en esta reacción empuja hacia afuera las capas externas de gas evitando que colapsen por efecto de la gravedad. Esta etapa se conoce como Secuencia Principal y todas las estrellas pasan por ella.

La cantidad de gas que hubiera en la nebulosa inicial y su composición, así como la masa al momento que empieza a brillar, determinan el tamaño de la estrella. Las más pequeñas viven muchos años (cientos de miles de millones), mientras que las más grandes viven períodos más cortos. Es que, mientras más grande sea su masa, más alta es la temperatura de su núcleo y más rápido consumirá el hidrógeno que usan como combustible.

Las más pequeñas viven muchos años (cientos de miles de millones), mientras que las más grandes viven períodos más cortos.

También depende de la masa y temperatura el color y brillo que tendrá una estrella en la fase Secuencia Principal. Las estrellas más pequeñas y frías serán Enanas Rojas y tendrán temperaturas del rango de los 3.500 °C. Por otro lado, las semejantes a nuestro sol vivirán como Enanas Amarillas y su superficie rondará los 6.000°C. Finalmente, las estrellas mucho más masivas serán Gigantes Azules y sus temperaturas superficiales alcanzarán los 30.000 °C.

Muerte de estrellas pequeñas

Así como determina su vida en la Secuencia Principal, el tamaño también marcará su muerte. Las de masa similar o menor a la de nuestro sol, cuando agoten el hidrógeno de su núcleo y comiencen su último baile, seguirán los siguientes pasos.

Primero, las capas exteriores colapsarán sobre su núcleo produciendo un aumento de la gravedad y por lo tanto de la temperatura, lo que desencadena la generación de algunos elementos más pesados. En esta instancia se generan el carbono y el oxígeno, que son las principales materias primas de las moléculas orgánicas que permiten la vida en nuestro planeta.

La energía liberada en la fusión de estos elementos más complejos provoca un aumento exponencial del volumen, y la estrella se transforma durante un breve período (en términos astronómicos) en lo que llamamos una Gigante Roja. Finalmente, el núcleo degenerado de la estrella se convertirá en una Enana Blanca que se apagará lentamente mientras se enfría y las capas exteriores darán lugar a una nueva Nebulosa Planetaria, que permite que se reinicie el ciclo.

En unos 4 mil millones de años –aproximadamente la mitad de su vida– nuestro sol crecerá hasta engullir a Mercurio, Venus y muy probablemente la Tierra.

Éste es el destino de nuestro sol, que en este momento es una Enana Amarilla. En unos 4 mil millones de años –aproximadamente la mitad de su vida– crecerá hasta engullir a Mercurio, Venus y muy probablemente la Tierra. Por último, se convertirá en un punto blanco que se apaga en el espacio, rodeado de polvo cósmico.

Muerte de estrellas gigantes

Por otra parte, las estrellas más masivas (9 veces la masa de nuestro sol o más) culminarán su vida de manera mucho más violenta y colorida. Una vez que abandonen la Secuencia Principal, atravesarán varias etapas con diferente temperatura y luminosidad, mientras se enfrían.

Primero, pasarán a la fase de Supergigante Azul, en la que la temperatura exterior y el brillo todavía son muy elevados. Luego, a la etapa de Supergigante Amarilla, en la que la superficie se ha enfriado considerablemente y la luminosidad disminuye al nivel de estrellas como nuestro sol. Por último, se transformarán en una Supergigante Roja, de brillo reducido, pero gran tamaño. Éstas son las estrellas de mayor volumen que podemos encontrar en el espacio.

Una Supernova es una detonación tan potente y majestuosa que, cuando sucede en nuestra galaxia, algunas veces puede verse a simple vista y a la luz del día durante varias semanas.

Mientras esto sucede en las capas superficiales, en el núcleo la temperatura llega a valores mucho más elevados que en las estrellas pequeñas, lo que permite que se formen también elementos más complejos, como el hierro y el silicio. Al ser estables, éstos compuestos más pesados no pueden fusionarse, el núcleo deja de generar energía y colapsa.

Como consecuencia, se produce una contracción de la gravedad tan poderosa que la energía liberada, por un lado, permite que se formen por un instante elementos más pesados como el uranio, y por otro, genera una onda de choque que hace volar las capas exteriores hacia todos lados.

Un gráfico que muestra la evolución de las estrellas.

Esta explosión se conoce como Supernova, y como consecuencia de ésta, puede producirse un agujero negro –en el caso de las más masivas– o una estrella de neutrones que recibe el nombre de Pulsar.

Una Supernova es una detonación tan potente y majestuosa que, cuando sucede en nuestra galaxia, algunas veces puede verse a simple vista y a la luz del día, durante varias semanas. Lo malo, es que son un evento bastante poco frecuente, en cada galaxia se producen aproximadamente tres cada cien años.

Desde la Tierra se han podido ver varias: la de 1054, registrada por astrónomos chinos y árabes –visible durante 23 días y más de 600 noches–, otra en 1604, registrada por Kepler, y otra en 1987, registrada por varios observadores.

Nuestro sistema solar –de unos 4 mil millones de años de edad– es hijo de alguna Supernova que explotó por estos rincones del universo muchísimo tiempo atrás. Y nosotros somos los minúsculos cúmulos de polvo de estrella que habitan los escombros que quedaron.

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