jueves, 22 de julio de 2010

Gigante estelar

El pasado febrero comentábamos la publicación por parte del ESO de una preciosa imagen del cúmulo abierto NGC 3603, una zona muy activa de formación estelar en la constelación de Carina (La Quilla), y que contenía la estrella más masiva conocida hasta la fecha (en realidad es una estrella binaria cuyos componentes tienen 89 y 116 masas solares, aproximadamente).

Pues bien, ayer mismo el ESO volvía a sorprendernos (otra vez) con la noticia del descubrimiento de la estrella más masiva conocida hasta ahora, que se encuentra dentro del cúmulo R136 de la Nebulosa de la Tarántula, en la mayor de las Nubes de Magallanes, a unos 157 000 años-luz de distancia de nosotros. Esta estrella ha sido descubierta por un equipo de astrónomos dirigidos por Paul Crowther, empleando el Very Large Telescope, además de otros datos obtenidos por el telescopio espacial Hubble.

Ubicación del cúmulo RMC 136a en la Nebulosa de la Tarántula

Se trata de la estrella R136a1 (para que luego digan que los astrónomos no son originales bautizando las estrellas). Se le estima una masa de nada menos que ¡265 masas solares! y se cree que en el momento de su nacimiento estaría en torno a las 320 masas solares. Este gigantesco leviatán tiene una edad de 1 millón de años, aproximadamente, y al ser tan masivo, los astrónomos le dan tan sólo otro millón de años de vida (las estrellas, cuanto más masivas, menos tiempo viven… En comparación, nuestro Sol tiene más de 4500 millones de años y le deben quedar otros 5000 millones de años de vida más). Muy probablemente, esta estrella terminará su vida con una gigantesca explosión de hipernova. En su corta vida, R136a1 ya se ha desprendido de un 20% de su masa, aproximadamente (unas 50 masas solares, esto sí que es adelgazar).

Otra de las características más impactantes de esta estrella supergigante es su luminosidad, ¡su brillo equivale al de 10 millones de soles como el nuestro!. Obviamente este dato la convierte en la estrella con más brillo conocida.

Imagen del infrarrojo cercano del cúmulo R136, con la estrella R136a1 en el centro

Para hacernos una idea más aproximada de su brillo, si R136a1 estuviera en el lugar del Sol, su brillo sobrepasaría al del Sol tanto como el brillo del Sol sobrepasa al de la Luna Llena... ¡casi nada! Además, su intensísima fuerza gravitatoria haría que el año en la Tierra durara tan sólo 3 semanas, en lugar de las 52 actuales... aparte que la brutal cantidad de radiación ultravioleta que emite haría imposible la vida en nuestro planeta...

Este descubrimiento echa por tierra la idea generalizada de que las estrellas no podían tener más de 150 masas solares.

Comparación de tamaños (la amarilla es como nuestro Sol)

Haciendo zoom en el cúmulo R136



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domingo, 18 de julio de 2010

Analiza una estrella

Hemos visto en posts anteriores que las estrellas son enormes esferas de plasma compuestas principalmente por Hidrógeno y Helio, y algunas trazas de otros elementos químicos. Pero, ¿cómo es posible que los científicos estén tan seguros de su composición, si nadie ha ido a obtener una muestra?

Seguramente más de uno se ha hecho la misma pregunta. Vamos a intentar responderla. La respuesta más rápida y sencilla sería: analizando su luz.

Pero vayamos por partes, que el tema tiene su enjundia...

¿Cómo pueden los científicos saber de qué está compuesta una estrella por la luz que emite? Gracias a la espectroscopía, la parte de la Física que estudia la relación entre la materia y la luz.

El primero en dividir la luz del Sol en los diferentes colores fue Sir Isaac Newton, utilizando un prisma. También comprobó que cualquier haz de luz blanca (independientemente de su procedencia) podía ser separada en los colores del arco iris.

A partir del siglo XVIII se emplearon rendijas y lentes para hacer pasar la luz proveniente del prisma, para analizarla mejor.

Isaac Newton, dividiendo la luz del Sol en los colores del arco iris. Ilustración de Jean Léon Huens

Dispersión de la luz mediante un prisma (Fuente: Wikipedia)

Poco tiempo más tarde, algunos científicos se dieron cuenta de la existencia de algunas líneas oscuras en el espectro de la luz solar, siendo el alemán Joseph von Fraunhofer uno de los primeros, al darse cuenta de que se producían líneas oscuras en el espectro del sol (ver gráfico un poco más abajo). 

Joseph von Fraunhofer


Líneas de Fraunhofer

Espectro de una llama de alcohol

No pasó mucho tiempo antes de que los científicos demostraran que las líneas oscuras en el espectro eran en realidad las 'firmas' de los elementos químicos presentes en la fuente de luz. En laboratorio fueron obtenidos los espectros de multitud de sustancias y elementos químicos, y se descubrió que cada elemento o sustancia química emitía o absorbía luz en ciertas longitudes de onda que son características y únicas; con lo que ya había una herramienta muy poderosa para hacer análisis químicos de las estrellas y las atmósferas de los planetas.

Como curiosidad, el Helio (un gas muy conocido y empleado en la actualidad) fue descubierto en el Sol (1878) antes que en nuestro planeta, en 1895 (de ahí su nombre, tomado del dios griego del Sol, Helios).

Espectro del Sol

Post escrito para el IX Carnaval de la Física, en esta edición hospedado por Experientia docet

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martes, 6 de julio de 2010

Tras la sombra de la Luna

Ese es el leitmotiv que guía a nuestros amigos del Grupo Saros que ayer abandonaron Gran Canaria para dirigirse al remoto atolón de Tatakoto, situado en medio del Océano Pacífico, para poder disfrutar del eclipse total de Sol que podrá verse el próximo 11 de Julio. 

Si desean seguir día a día la expedición (sinceramente, se los recomiendo), en este enlace Frank Rodríguez (gerente de Astroeduca) y sus compañeros nos contarán las peripecias de su expedición. Ahora se encuentran en pleno viaje (26 horas de nada) que les llevará a la capital de la Polinesia Francesa, Papeete, desde donde partirán la víspera del eclipse al atolón de Tatakoto.

Logo de la Expedición

El atolón Tatakoto, en las islas Tuamotu, en la Polinesia Francesa, visto desde el espacio (17º 21' 07.60" S - 138º 26' 31.13 " W)

Itinerario de la expedición

El 8 de agosto de 2009, durante el eclipse total de Sol en China, Óscar Martín (miembro del Grupo Saros) obtuvo esta preciosa imagen del eclipse entre los cirros que cubrían el cielo. Esta foto fue elegida por la NASA como la Foto Astronómica del Día.

Diamantes en un cielo nublado

El Grupo Saros lleva más de una década viajando por todo el mundo (China 2009, Desierto del Gobi 2008, Egipto 2006, Galápagos 2005, Sudáfrica 2002, Zambia 2001, Alemania 1999) para ver eclipses totales de Sol, además de los eclipses anulares de 2005 en España y de Escocia en 2003.

¡Buen viaje, cielos despejados y buena caza!

domingo, 4 de julio de 2010

Una acuarela cósmica

Así han bautizado los astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO), a esta preciosa fotografía de la región circundante a la estrella R Coronae Australis. La imagen se ha obtenido a partir de diferentes tomas efectuadas desde el Wide Field Imager (WFI) instalado en el telescopio de 2'2 metros de diámetro de MPG/ESO en el observatorio de La Silla, en Chile.

La nebulosa en torno a R Coronae Australis. El área mostrada en la imagen equivale en tamaño a la Luna Llena. 

Esta estrella (R Coronae Australis) está situada a más de 400 años-luz de distancia de nosotros, en la constelación de la Corona Austral. Se trata de una estrella variable de magnitud 9'7 (no es visible a simple vista), y es muy joven, aún no se ha librado de su embrionaria envoltura de gas y polvo, como podemos ver. Se le estima una masa entre 2 y 10 masas solares, y tiene una luminosidad 40 veces mayor que la del Sol. 

El área en la que está situada es una de las regiones de formación estelar más cercanas a nosotros, y está algo alejada del plano de nuestra galaxia. El brillo azulado que podemos apreciar en la imagen es la luz de la estrella reflejada en el gas y el polvo de la nebulosa, ya que no emite la suficiente cantidad de luz ultravioleta para ionizar los átomos de la nebulosa y hacerla brillar con el color rojo tan característico de otras zonas de formación estelar.

Imagen de gran campo de la región circundante a R Coronae Australis


El siguiente vídeo nos acerca a esta nebulosa y podemos apreciar la exquisitez de sus delicadas formas.



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miércoles, 30 de junio de 2010

Resumen de la VIII edición del Carnaval de la Física

Hola a todos,

Este mes ha habido muchísimas aportaciones al Carnaval, muchas gracias a todos! :)

Si les parece bien, listaremos las aportaciones por orden cronológico

Magnífica cosecha la de este mes de Junio, sin duda, ¡nada menos que 16 artículos! :) Espero no haberme dejado atrás a nadie (si lo he hecho, pido disculpas y ruego al autor que me lo notifique cuanto antes para corregir la omisión)

ACTUALIZACIÓN: Se me había olvidado incluir un post de nuestros amigos de Gravedad Cero, que nos presentan una simpática viñeta acerca de Cómo ven el mundo los científicos. Así que nos quedamos finalmente en 17 artículos, ¡impresionante!.

Saludos y hasta la próxima edición

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VIII edición del Carnaval de la Física

martes, 22 de junio de 2010

Contrastes

Preciosa imagen de la sonda Cassini, donde la nitidez de la superficie de Dione (1123 kilómetros de diámetro) destaca sobre la difuminada atmósfera de su hermana mayor, Titán (5150 kilómetros de diámetro). La fotografía fue tomada el pasado 10 de abril, a 1'8 millones de kilómetros de Dione y 2'7 millones de kilómetros de Titán.

Dione y Titán

Veamos algunas de las últimas imágenes que nos ha enviado la Cassini para que disfrutemos de la belleza de los alrededores de Saturno.

Los claroscuros de la superficie de Japeto (1471 kilómetros de diámetro) destacan sobre el negro fondo del espacio

La diminuta luna Helene (sólo 33 kilómetros de diámetro), fotografiada a 1900 kilómetros de distancia

Rhea (1528 kilómetros de diámetro), muestra toda su belleza en esta magnífica imagen

Atlas (30 kilómetros de diámetro, en el centro de la imagen) puede ser vista orbitando en la división de Roche, entre los anillos A y F (el más fino y exterior)

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Halo
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lunes, 14 de junio de 2010

Cómo se miden las distancias en el espacio

En muchos de los posts que se han publicado en este blog, se hace mención de manera reiterada a las distancias con las que se mide el universo. Hemos hablado de las distancias en el sistema solar, que se miden en UAs, y las distancias respecto a objetos de cielo profundo, que se miden en años-luz o parsecs.

Pero, ¿cómo se miden estas distancias?

La técnica más conocida se denomina paralaje, veamos en qué consiste.


Según la wikipedia, la paralaje es el ángulo formado por la dirección de dos líneas visuales relativas a la observación de un mismo objeto desde dos puntos distintos, suficientemente alejados entre sí y no alineados con él. 

Sabiendo la distancia entre los puntos A y B, y el ángulo formado por las líneas AO y BO, es fácil determinar la distancia al punto O mediante la trigonometría.



De hecho, una de las medidas más utilizadas por los astrónomos es el parsec, que viene a ser la distancia a la que un objeto presenta un desplazamiento angular de un segundo de arco respecto a la distancia Sol-Tierra (1 UA = 150 millones de kilómetros). Un parsec equivale a 3'26 años-luz.

Cuando los objetos están a más de 100 años-luz de distancia, la paralaje es tan pequeña que es casi imposible medirla desde la Tierra, con lo que se hace necesario buscar otro método. 

A comienzos del siglo XX, Henrietta Leavitt descubrió que existe una relación entre el periodo de variación del brillo de unas determinadas estrellas variables (conocidas como Cefeidas), y su magnitud absoluta. Midiendo su magnitud aparente (esto es, el brillo que podemos apreciar desde la Tierra), no resulta demasiado difícil saber a qué distancia se encuentra dicha estrella. Con todo esto, al medir la distancia de distintas estrellas Cefeidas en una galaxia, sabemos a qué distancia se encuentra ésta.

Cefeida en la galaxia espiral M100

Delta Cephei, el prototipo de las estrellas variables Cefeidas

De esta manera, se pueden calcular las distancias a las galaxias más lejanas, fijándonos en los periodos de variación del brillo de este tipo de estrellas, y comparando su magnitud absoluta con su magnitud aparente. Curioso, ¿verdad?

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martes, 1 de junio de 2010

VIII Edición del Carnaval de la Física


Este mes de Junio albergamos la octava edición del Carnaval de la Física, una fantástica iniciativa de nuestros amigos de Gravedad Cero. La mecánica es la de siempre, quien quiera publicar algún post o artículo en el Carnaval, puede hacerlo directamente en el blog del CdF, o si no, enviarlo a mi correo electrónico vmanchado@gmail.com 

Como de costumbre, el plazo para enviar los artículos finaliza el 25 de junio y se publicarán todos el día 30. ¡Ánimo y muchas gracias! A ver si cada vez conseguimos publicar más artículos y que lleguen a más gente :)

Este es un resumen de las ediciones anteriores

I Edición:    Gravedad Cero
II Edición:   Astrofísica y Física
III Edición:  Leonardo da Vinci
IV Edición:  rtfm
V Edición:   Cienciamía
VII Edición: El Navegante

lunes, 31 de mayo de 2010

Constelaciones: Andrómeda

Cuenta la leyenda que Andrómeda era la hija de Casiopea y Cefeo, reyes de Etiopía. Era una joven de excepcional belleza, hasta tal punto que su madre aseguraba que era más hermosa que las Nereidas, hijas de Nereo, dios de las olas del mar. Indignado ante tal afrenta, Nereo pide a Poseidón, dios de los mares y océanos, una venganza. Poseidón accede a la petición de venganza y envía al monstruo Ceto a causar graves daños y destrozos en la costa del país. Consternado ante la magnitud de los daños, Cefeo acude al  oráculo del templo de Amón, en busca de consejo. Allí es informado de que debe sacrificar a su propia hija Andrómeda, encadenándola a las rocas de la costa para que Ceto la devore.

Abrumados por el dolor, los reyes acatan la voluntad de los dioses y encadenan a Andrómeda a las rocas. Precisamente en ese momento pasa por el lugar Perseo (volando en unas sandalias mágicas obsequio de las Náyades, aunque otra versión dice que iba a lomos del caballo alado Pegaso), que volvía de matar al monstruo Medusa. Al ver a la joven encadenada, se enamora al instante de ella, y le pide a su padre que le conceda su mano si consigue matar a Ceto. Cefeo accede a la petición del héroe y cuando aparece el monstruo para devorar a la joven, Perseo se enfrenta a él mostrándole la cabeza cortada de Medusa (que convertía en piedra a toda criatura que la mirase a los ojos), convirtiéndolo en coral. Tras liberar a Andrómeda, ambos contraen matrimonio.

Más de uno habrá notado que algunos de los nombres mencionados en este relato mitológico les resultan muy familiares. De hecho, algunas de las más conocidas constelaciones del hemisferio norte toman su nombre de algunos de los personajes de este mito, incluso dichas constelaciones se encuentran muy próximas en el cielo, unas de otras.

Carta celeste de la constelación de Andrómeda

A pesar de ser una constelación muy conocida, no tiene estrellas especialmente brillantes. La estrella más brillante de la constelación es Alperatz, o Sirrah, que comparte con la vecina constelación de Pegasus, situada a unos 97 años-luz de distancia; es una estrella subgigante blanco-azulada del tipo B8. Lo interesante de esta estrella es lo que los astrónomos llaman metalicidad, es decir, que tiene un alto contenido de metales (especialmente mercurio y manganeso) en su atmósfera.

Con mucho, el objeto más famoso de la constelación es la Galaxia de Andrómeda (o M31), muy conocida entre los aficionados y profesionales. Como dato curioso hay que apuntar que es el objeto de cielo profundo más lejano que se puede ver a simple vista (está a 2'3 millones de años-luz de distancia de nosotros). Es una galaxia realmente grande, con aproximadamente un billón (sí, con B) de estrellas. Junto con la galaxia del Tríángulo, nuestra Vía Láctea y otras pequeñas galaxias, forma parte de lo que se denomina como grupo Local. 

Dado que nuestra galaxia y Andrómeda se dirigen la una contra la otra, en un futuro (aproximadamente en unos 3000 millones de años) ambas colisionarán, intercambiando material entre ellas y formando posiblemente una galaxia de forma más o menos irregular.


El objeto más famoso de la constelación es, sin duda, la gran galaxia M31, situada a más de 2 millones de años-luz (fotografía del autor)

M31, vista en luz ultravioleta por el Swift

 
M31 en infrarrojo, fotografiada por el Spitzer


Representación de Andrómeda, del libro Uranometría de 1603 de Johann Bayer

El siguiente vídeo es una simulación del futuro encuentro entre la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda



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miércoles, 26 de mayo de 2010

Caminante, no hay camino...



Caminante, son tus huellas
el camino y nada más;
Caminante, no hay camino,
se hace camino al andar.
Al andar se hace el camino,
y al volver la vista atrás
se ve la senda que nunca
se ha de volver a pisar.
Caminante no hay camino
sino estelas en la mar.


Estos versos del poeta español Antonio Machado (uno de los máximos exponentes de la llamada Generación del 98) me parecen especialmente apropiados para comentar la fotografía astronómica del día que la NASA ha publicado el 25 de Mayo de 2010:

El rastro dejado por el rover Opportunity en la superficie de Marte

El pasado 20 de mayo, el Opportunity ha marcado un hito al superar al Viking como la misión más longeva de la NASA, al superar la marca de 6 años y 116 días en funcionamiento. Originalmente, estaba previsto que tanto él como su gemelo (el Spirit) estuvieran en funcionamiento no más de 3 meses, y que recorrieran como máximo una distancia de 600 metros… Desde que llegara a Marte en 2004, se ha convertido en una de las más exitosas misiones de la NASA, lleva más de 20 kilómetros recorridos, ha batido las previsiones más optimistas de funcionamiento y sigue maravillándonos con las imágenes que nos envía desde la superficie del planeta rojo.

Recreación del Opportunity sobre la superficie marciana

Puesta de Sol en Marte, en las cercanías del cráter Gusev, tomada por el Spirit en 2005

El siguiente vídeo nos muestra algunas de las más bonitas vistas tomadas en la superficie de Marte, ¡espero que les gusten!



¿Quieres saber donde se encuentran los rovers ahora?

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lunes, 24 de mayo de 2010

Lluvia de fuego

Hace pocas semanas que se puso en órbita el novísimo Observatorio de Dinámica Solar (SDO), y ha tardado muy poco tiempo en mostrarnos imágenes de nuestro Sol realmente asombrosas.

Un filamento oscuro, de más de 40 diámetros terrestres de longitud, fotografiado por el SDO en luz ultravioleta

En el siguiente vídeo podemos apreciar cómo una gigantesca erupción solar vuelve a caer sobre la superficie del Sol debido a la intensa atracción gravitatoria, provocando una espectacular lluvia de fuego. Fascinantes imágenes, sin duda.


Erupción Solar captada el pasado 19 de abril de 2010. La extraña línea negra es una mota de polvo en el sensor de la cámara de la sonda.

La misma erupción, pero esta vez vemos el disco casi completo de nuestra estrella para apreciar mejor las colosales dimensiones de dicha erupción. (Parte superior derecha del Sol)



Y ahora, en falso color, para apreciar mejor las temperaturas. Los tonos naranjas y rojizos corresponden a plasma más o menos 'frío' (entre 60000 y 80000 K de temperatura), mientras que los tonos azules y verdes corresponden a plasma 'caliente' (entre 1 y 2'2 millones de K, casi nada). Tengamos en cuenta que la temperatura en la superficie de nuestro Sol es de tan 'sólo' 6000 K.


NOTA: 0ºC = 273 K, 100ºC= 373 K

Otro vídeo de una gran erupción solar, captada por el SDO en pasado mes de marzo



Otro vídeo más, este es el último. Es tan espectacular que no he podido resistirme. Imágenes de alta resolución del Sol en diferentes longitudes de onda, mostrando protuberancias y filamentos moviéndose tan grácilmente que parecen bailar...



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El Sol, nuestra estrella

jueves, 20 de mayo de 2010

Halo

No pensaba hablar de nuevo sobre Saturno tan pronto, pero resulta que la sonda Cassini está enviando fotografías realmente espectaculares aprovechando su paso cerca de Titán y Encélado en estos días. No podía evitar la tentación de compartirlas con todos ustedes. ¡Espero que les gusten!

El halo de la atmóstera de Titán es perfectamente visible en esta fotografía. Incluso se puede distinguir el disco oscuro de Encélado en la parte inferior de la imagen

Encélado, a tan sólo 75 000 Kilómetros de distancia


La sombra de los anillos de Saturno sobre las capas superiores de su atmósfera, fotografía tomada desde 370 000 kilómetros de distancia

Dione (1123 Km de diámetro) y la diminuta Telesto, de tan sólo 25 Km (el puntito que está justo debajo de Dione) posan juntas en esta bonita imagen


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martes, 18 de mayo de 2010

Dios, el Universo y todo lo demás

Navegando por la red, he topado por casualidad con el blog de Paco Bellido (muy recomendable, por cierto), y una de sus entradas me llamó poderosamente la atención. Se trata de un debate de 1988 en el que estaban nada más y nada menos que Arthur C. Clarke, Carl Sagan y Stephen Hawking hablando sobre astronomía, la Teoría Unificada o el origen del Universo ¡casi nada! Así que me ha parecido buena idea compartirlo con todos ustedes, espero que les guste.

En youtube está el programa completo, subtitulado. Absolutamente recomendable. Aquí lo tienen:

lunes, 17 de mayo de 2010

Sombras en los anillos de Saturno

Hacía tiempo que no poníamos imágenes de la sonda Cassini, que nos regala frecuentemente estampas de excepcional belleza en las inmediaciones del segundo planeta más grande el Sistema Solar, Saturno. En las siguientes fotografías podemos ver las sombras producidas en los anillos del gigante gaseoso por el propio planeta y algunas de sus lunas.

Saturno, sus anillos y la pequeña Prometeo (86 Km de diámetro), vistos desde una distancia de 2'3 millones de kilómetros

La diminuta Pan (28 Km de diámetro) proyectando su sombra sobre los anillos

Otra bonita estampa de Saturno: Pandora (81 Km de diámetro) y Epimeteo (113 Km de diámetro) fotografiadas desde 1'3 millones de kilómetros, parecen flotar sobre el anillo F.


Y de postre, esta exquisita imagen de la silueta de Saturno y sus anillos

El siguiente vídeo es una compilación de imágenes de varias de las lunas de Saturno, tomadas desde la Cassini.


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domingo, 16 de mayo de 2010

Cráteres amorfos de Marte

Una vez más, la sonda MRO, que se encuentra orbitando al planeta Marte, nos descubre unas imágenes magníficas, esta vez de unos cráteres situados en la región de Utopia Planitia, con unas formas poco habituales, ya que los bordes de los cráteres no sólo no son redondos, sino elípticos y en algunos casos, con formas angulosas.

Panorámica general de la zona, donde se puede apreciar la irregularidad de las formas de los cráteres

Los astrónomos estiman que estas formas tan irregulares las grietas poligonales que se aprecian en la imagen pueden obedecer a la presencia de hielo de agua cerca de la superficie. Algunos cráteres parecen viejos y erosionados, mientras que otros parecen estar rellenos de material que podría contener hielo.

Primer plano de uno de los cráteres amorfos, fotografiado por la cámara HiRISE


Un paseíto por Utopia Planitia






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miércoles, 12 de mayo de 2010

La vida de las estrellas (II). Por qué brillan

Desde el comienzo de los tiempos, nuestros antepasados miraban al cielo nocturno preguntándose qué eran esos misteriosos puntitos de luz que adornaban la bóveda celeste. Algunos de esos puntos son muy brillantes, otros no tanto... muchos de ellos parecen ser de color blanco, en otros se distinguen colores: azul, amarillo, naranja, rojo...

Las estrellas son soles, como el nuestro. Algunas de ellas son muy pequeñas, quizás del tamaño de nuestro diminuto planeta, otras tienen dimensiones colosales, hasta tal punto, que si estuvieran donde está el Sol, la Tierra estaría dentro de ellas, y en las más grandes, hasta Júpiter estaría en su interior (no olviden que Júpiter está a una distancia media de 770 millones de kilómetros del Sol).

En un post anterior vimos cómo nacían las estrellas, hoy intentaremos explicar por qué brillan y cómo viven. En ese mismo post comentamos que una estrella es una esfera de plasma donde las fuerzas de expansión y las de compresión gravitatoria están en equilibrio.

Ya que la estrella tiene una masa determinada, colosal, eso sí, lo que necesita es producir suficiente energía para evitar desplomarse por su propio peso. Supongamos que tenemos una estrella creada poco después del Big Bang, hace unos cuantos miles de millones de años. Originalmente, está compuesta casi totalmente de Hidrógeno y un poquito de Helio.

El Hidrógeno es el átomo más sencillo que podemos encontrar en la naturaleza, con un núcleo formado por un único protón. El Helio, el siguiente elemento más sencillo, tiene en su núcleo 2 protones y dos neutrones. Pues bueno, el 'truco' que tiene la estrella para producir la energía suficiente para no desplomarse es 'fusionar' 4 átomos de Hidrógeno en uno de Helio. Como la masa de los 4 átomos de Hidrógeno es ligerísimamente mayor que la masa del átomo de Helio (un 0'72% aproximadamente), esa diferencia de masa se transforma en energía pura, tal y como postula la más famosa de las ecuaciones de la física: E=mc2 , la de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein, donde E es la energía obtenida, m la masa y c la velocidad de la luz.

Las implicaciones de esta sencilla ecuación son sorprendentes. Básicamente, con muy poca cantidad de materia podemos obtener unas cantidades de energía fabulosas, y eso las estrellas lo hacen muy, pero que muy bien. Lo que hacen es transformar materia en energía, y en grandes cantidades.

Pongamos por ejemplo a nuestro Sol… cada segundo, 564 millones de toneladas de Hidrógeno se convierten en 560 millones de toneladas de Helio. Los 4 millones de toneladas de Hidrógeno faltante se convierten en neutrinos (partículas subatómicas con masa casi igual a 0), algunos positrones (la antipartícula del electrón) y, (esto es lo más importante) energía pura (en forma de luz y calor).

Para hacernos una idea más aproximada imaginemos la energía producida en nuestro planeta a lo largo de un año (en 2005 fueron 138 900 Teravatios-hora, vamos, una barbaridad). Multipliquemos esa cifra por 760 000, pues bien, el valor resultante es la energía que produce nuestro Sol en tan sólo 1 segundo. Poca cosa si la comparamos con la estrella de la Pistola, la más energética que se conoce, se estima que produce 4 millones de veces más energía que el Sol.

La estrella de la Pistola, con 150 masas solares, a 25000 años-luz

¿Pero qué le pasa a la estrella cuando agota su Hidrógeno? Pues empieza a fusionar núcleos de Helio para formar el siguiente elemento más pesado de la Tabla Periódica, el Litio. Lo que ocurre es que esta reacción no es tan eficiente como la de conversión del Hidrógeno en Helio, así que la estrella 'tiene' que acelerar su metabolismo para poder producir la misma cantidad de energía.

Y cuando se va quedando sin Helio, empieza a fundir núcleos de Litio para generar nuevos elementos químicos: Berilio, Boro, Carbono, Oxígeno, Nitrógeno, etc… ¿les suenan? Esta ha sido una de las mayores revelaciones de la ciencia, ¡estamos hechos de materia estelar! Todos los átomos de los que estamos compuestos (exceptuando el Hidrógeno) se han formado en el interior de las estrellas, ¿no es asombroso?

Todos los elementos químicos que encontramos en la naturaleza se formaron en las estrellas

Poco antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial, dos físicos alemanes (Hans Bethe y Carl von Weiszäcker) propusieron la existencia de dos reacciones en cadena de transformación de Hidrógeno a Helio en las estrellas. Una es la de protón-protón, la otra es la del Carbono-Nitrógeno-Oxígeno (que es la que se produce en nuestro Sol).

Ciclo protón-protón de conversión de Hidrógeno en Helio. En cada etapa se produce energía

Ciclo Carbono-Nitrógeno-Oxígeno

Resulta que en nuestra estrella hay Carbono, que actúa como catalizador de la reacción de fusión. Un átomo de Carbono absorbe un protón, produciendo energía, y se transforma en Nitrógeno, que al seguir absorbiendo protones y emitiendo energía, radación, positrones y neutrinos, se va transformando sucesivamente en Nitrógeno y Oxígeno, volviendo a transformarse en Carbono nuevamente tras producir un átomo de Helio.

El siguiente vídeo muestra cómo se produce la reacción de protón-protón:



Próximamente hablaremos del final de las estrellas, cómo llegan al final de sus vidas, y por qué se produce ese fin. ¡Espero que les haya gustado este post!

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