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Cómo son las estrellas, cómo se formaron y como mueren.

Creada09-02-2015
Modificada17-05-2017
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Agosto7

Reseña del Documental Estrellas de la serie La Historia del Universo

Estrellas

A simple vista, en una noche sin Luna y sin nubes, podemos ver unas 3.000 estrellas, la punta de un Iceberg cósmico gigantesco. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, contiene más de 100.000 millones de estrellas. Y hay más de 100.000 millones de galaxias en el Universo Observable.

El Sol es una estrella igual a muchas otras que hay en el Universo. Está a 150 giga metros de la Tierra y mide más de un giga metro de diámetro.

Eta Carinae es 5 millones de veces más grande que el Sol y está a unos 8.000 años luz de la Tierra.

Betelgeuse es 300 veces más grande que Eta Carinae y está a 500 al. Si fuera nuestro sol, su superficie llegaría hasta Júpiter.

VY Canis Majoris es mil millones de veces mayor que el Sol y es la estrella más grande que hemos localizado hasta el momento.

Todas nacen de una forma similar, a partir de nebulosas de gas y polvo. Al estar ocultas tras las nebulosas en las que nacen, no pueden ser observadas en el espectro visible.

En 2.004 se lanzó al espacio el Telescopio Espacial Spitzer que permitió observarlas en el espectro del Infrarrojo. Gracias a él hemos podido ver cómo nacen las estrellas.

El Nacimiento de las Estrellas

Una nube de gas y polvo, atraída por su propia fuerza de gravedad, tiende a comprimirse. Al hacerlo se calienta. En el centro de la nebulosa se forma una masa gigantesca, pero al caer hacia ella hay una gran cantidad de gas que no cae verticalmente sino con una cierta inclinación. Eso hace que una parte de la nebulosa se quede en órbita alrededor del centro. Debido a la interacción electromagnética, las partículas de gas y polvo tienden a situarse en una zona con forma de disco, o más bien de lente, más gruesa por el centro y más fina por los bordes. La masa central llega a ser tan grande que su masa es comprimida hasta que en su interior los átomos de Hidrógeno empiezan a fusionarse en átomos de Helio iniciando una reacción nuclear que la convierte en estrella. El gas y polvo de la periferia se aglomera a su vez en cuerpos sólidos que dan forma a los planetas.

No me cansaré de insistir en que en una nebulosa las primeras aglomeraciones no se producen en el centro, sino a medio camino entre el centro y la periferia. Es después, cuando se empiezan a formar cuerpos masivos, cuando el cuerpo más grande acaba convirtiéndose en el centro de la nebulosa y los cuerpos más pequeños acabarán convertidos en sus planetas. 

La Energía de las Estrellas

Una estrella produce luz y calor durante un período de tiempo que puede ser de millones, miles de millones o incluso billones de años.

En el siglo XIX los científicos se preguntaban de dónde sacaban las estrellas el combustible que las hacía brillar. Fue Albert Einstein quien dio la respuesta al descubrir que la materia podía convertirse en energía según su famosa ecuación e=mc².

Cuando los átomos de Hidrógeno se comprimen y se calientan a más de 8.000 grados de temperatura, vibran tan rápido que empiezan a chocar entre ellos produciendo átomos de Helio. Hacen falta cuatro átomos de Hidrógeno para formar uno de Helio, pero los cuatro átomos originales pesan más que el átomo resultante. La masa que sobra se convierte en energía produciendo más calor y un fotón muy energético.

Cada segundo se fusionan en el Sol 544 Toneladas de Hidrógeno. La mayor parte se convierte en Helio. Un porcentaje pequeño pero muy importante (el 0'7%) se convierte en energía. Esa energía en forma de calor y fotones calientan el corazón del Sol y luego es emitida por la superficie para calentar e iluminar los planetas que le rodean.

A ese ritmo el Sol consumirá su Hidrógeno en 7 Giga años.

Probablemente menos. Recordad que el Núcleo de Helio del Sol se está haciendo cada vez más grande, por lo que el consumo de Hidrógeno y, por tanto, la intensidad y el calor del Sol es un 10% más intenso cada mil millones de años. Así ha ocurrido desde que el Sol se encendió y así sucederá hasta su fin.

El Viaje de los Fotones

Los fotones viajan a 300 Mm/s (Mega metros por segundo). Si no tuvieran ningún obstáculo llegarían a la superficie del Sol en dos segundos, pero hay una gran cantidad de materia sobre él y el fotón, indefectiblemente, chocará con otros átomos, rebotará y volverá a chocar y así seguirá durante trillones de rebotes, durante miles o cientos de miles de años, hasta que el azar lo lleve a la superficie. Entonces viajará ya por fin en línea recta para llegar hasta nuestro planeta o seguir su camino hacia el infinito. (Ver Viaje desde el Centro del Sol)

Al llegar a la superficie los fotones empujan los átomos más ligeros de la atmósfera solar impulsándolos por el espacio. La atmósfera solar se derrama hacia el exterior en lo que se conoce como Viento Solar. En todo el Sistema se produce un bombardeo de partículas energéticas, átomos ligeros e iones que, de chocar con organismos producirían un gran daño en la estructura de sus moléculas. Afortunadamente la Tierra está rodeada de un intenso campo magnético que desvía esas partículas ionizadas protegiéndonos de lo más intenso de esas radiaciones y de gran parte de los rayos cósmicos que vienen de otras estrellas y supernovas. Sin ese campo magnético, la vida en la superficie de la Tierra no sería posible.

La Muerte del Sol

Cuando el Sol agote la mayor parte de su Hidrógeno, la intensidad de la explosión del Núcleo disminuirá y los gases del manto se expandirán.

Será una expansión gigantesca. Si el Sol actualmente mide 1'4 Gm, pasará a ser de unos 160 Gm, más grande que la Órbita de la Tierra, a la que engullirá junto con los planetas interiores.

El Sol se convertirá en una estrella Gigante Roja.

Su núcleo será muy inestable. Parte del Helio se fusionará en átomos de Carbono pero las ondas de energía producida generarán un Viento Solar mucho más intenso que empujará las capas más exteriores y ligeras hacia el espacio exterior. La gigante roja se disolverá en el espacio y sólo quedará su núcleo, una Enana Blanca del tamaño de la Tierra pero un millón de veces más densa. Liberada de la masa que la rodeaba, la fusión se detendrá y la Enana Blanca empezará a enfriarse.

Los astrofísicos piensan que en el corazón de una Enana Blanca hay un gigantesco núcleo de Carbono que debido a la presión y temperatura se ha convertido en un diamante de miles de Km de diámetro.

La Muerte de las Estrellas Gigantes

En las estrellas más grandes que el Sol, la masa es tan gigantesca que su fuerza de gravedad no deja que la atmósfera estelar se expanda, de ahí que al agotarse el Hidrógeno es el Helio el que se convierte en Carbono y éste en elementos más pesados.

El núcleo de la estrella se estructura en capas de elementos cada vez más pesados hasta llegar al Hierro.

Y una vez que se forma un núcleo de Hierro su fuerza electromagnética no es capaz de soportar la gigantesca cantidad de masa que hay sobre él y se produce una implosión, seguida de un colapso que hace estallar la estrella en una Supernova.

La explosión es tan intensa que en los segundos que dura se crean muchos nuevos elementos más pesados que el Hierro, como el Plomo, la Plata y el Oro.

La mayor parte de la masa de la estrella es expulsada hacia el universo a grandes velocidades, llenando su entorno de gases, polvo y escombros. Lo que queda de la estrella es un pequeño núcleo, de unos 30 Km de diámetro, compuesto de Neutrones.

La masa expulsada, compuesta de todos los elementos de la Tabla Periódica formarán nubes de polvo de las que posteriormente podrán nacer nuevos planetas y estrellas.

La Era de las Estrellas

Se estima que las primeras estrellas del Universo se formaron cuando éste tenía apenas unos 200 Ma.

Eran exclusivamente de Hidrógeno y Helio.

Las primeras estrellas gigantes formaron los elementos pesados y al estallar esparcieron las semillas de nuevas estrellas con planetas rocosos.

Nuestro Sol es una estrella de, probablemente, tercera o cuarta generación.

En el futuro seguirán creándose estrellas, pero cada vez habrá menos hidrógeno y más metales pesados, por lo que las nuevas estrellas serán cada vez más pequeñas, empezarán a brillar antes y se consumirán más rápido.

Cuando el Universo tenga cien veces la edad que tiene ahora ya no se formarán nuevas estrellas. Aún quedarán estrellas, pero no serán las gigantes ni las medianas, sino las pequeñas estrellas de Hidrógeno puro que se formaron al principio del Universo. E incluso éstas acabarán apagándose.

El futuro del Universo es frío y oscuro, pero la Era de las Estrellas aún perdura.

Y es el mejor momento para vivir.

En mi opinión

El documental es interesante, pero tiene numerosos errores, no se si de traducción o de los comentaristas. Aparte del incorrecto uso de las palabras Billones y Trillones de años (un típico error al traducir del inglés al español) Michio Kaku comete dos errores MUY graves y casi seguidos, al afirmar, por ejemplo, que el Hidrógeno es más pesado que el Helio, cuando debería haber dicho que CUATRO átomos de Hidrógeno son más pesados que UNO de Helio.

También el presentador dice que los fotones se convierten en Viento Solar, cuando debería haber dicho que lo producen.

En fin, una pena de traducción y/o de datos erróneos.

Por supuesto, recomiendo verlo, pero antes de aceptar todo lo que se afirma verificarlo en otros medios más fiables.

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