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La evolución de las estrellas

Alejandra León Castellá, CIENTEC

Las estrellas son inmensas fábricas de transformación. Brillan gracias a las reacciones de fusión nuclear en su interior que convierten el hidrógeno, el elemento más liviano, en helio.
De hecho, el universo está compuesto en su mayoría por estos dos elementos: hidrógeno y helio. Estos también fueron los primeros elementos que se formaron después del Big Bang y los demás fueron creados posteriormente, por medio de tres procesos en la evolución de las estrellas: la síntesis nuclear, en las estrellas y en las supernovas, y por la interacción de rayos cósmicos que forman litio, Berilio  y boro.

Todos los elementos naturales conocidos hoy, aún los que tenemos en nuestro cuerpo, provienen de estos procesos.

La masa de las estrellas determina sus fases finales de evolución y, de hecho, los elementos químicos que pueden generar.

Estrellas semejantes al Sol

Aquellas estrellas semejantes al Sol y menores, contienen principalmente hidrógeno, que convierten en helio. Al envejecerse se expanden y enfrían hasta llegar a gigantes rojas, expelen sus capas superficiales, contraen sus núcleos y terminan como enanas blancas.

Esquema de evolución de las estrellas.

En las fases finales de su evolución, algunas estrellas de tamaño semejante al Sol, generan nebulosas planetarias, objetos muy bellos que pueden apreciarse con telescopios. La Nebulosa del Anillo (Messier 57) y la “Dumbbell” (Messier 27) son ejemplos muy brillantes.

Estrellas de masa mayor

Las estrellas de masa mucho mayor al Sol después de gastar el hidrógeno y haber acumulado helio en su interior, contraen su núcleo y se calientan. En estas condiciones se fusionan los átomos de helio y se generan elementos más pesados (de número atómico mayor), como carbón, oxígeno y neón.

El fuego nuclear que produjo estos elementos, eventualmente se enfría y el centro de la estrella vuelve a contraerse.

En estas circunstancias, el helio se fusiona con el neón y se producen: magnesio, silicio, azufre y calcio. El producto final de esta cadena es el hierro.

Supernova

En las fases finales de una estrella masiva (mayor a 10 veces la masa del Sol), el sistema se vuelve inestable. El gran núcleo de hierro se contrae repentinamente, las capas externas desgastadas se precipitan también hacia adentro. Cuando el colapso del núcleo se detiene y se genera una tremenda onda de choque, que encuentra a su paso el material de las capas exteriores, explota y se forma una supernova.


Esta explosión libera inmensas cantidades de energía y termina en una estrella de neutrones (si la masa remanente es 1.4 a 3 veces la masa del Sol) o un hoyo negro (si es mayor).

La nebulosa del cangrejo es un remanente de una supernova. Los astrónomos japoneses y chinos regisraron este violento acontecimiento alrededor del año 1.054 A.C. Esta es una composición de 24 imágnenes individuales tomadas por el Telescopio Hubble (199-200), NASA, ESA.


Es aquí donde se forman los otros elementos naturales (excepto litio, boro y berilio) que conocemos en la Tierra, incluyendo los que están en el cuerpo humano.

Estos elementos fueron creados por explosiones de supernova y, luego, son reciclados al medio interestelar por nebulosas donde nacen nuevas estrellas.

Referencias: 

De Régules, Sergio ¡ Qué científica es la ciencia! "El Sol muerto de risa" y otras crónicas (México, Paidós, 2005)

Sitio web del Telescopio Hubble

M. Sc. José Alberto Villalobos, Universidad de Costa Rica

Infomación generada para el programa Astronomía en el Parque, 2006. Impreso y distribuido en folleto ISSN: 1659-0740

Creado:
18 de Julio del 2013