El tema de las estrellas normalmente capta nuestra atención porque se trata de estos maravillosos cuerpos celestes, los cuales alumbran el cielo durante la oscuridad de las noches gracias a sus altas composiciones de gases, los que terminan produciendo el brillo de las estrellas que nosotros podemos captar desde aquí.
Además, casi siempre que comenzamos a fijarnos en una estrella en especial se desencadenan un montón de curiosidades sobre el ciclo de vida que pueda tener una de estas, pero también la incógnita de cómo llega el fin de sus vidas.
Tal razón nos lleva a querer explicarles a lo largo de esta entrada, las razones y causas que puedan finalizar con la vida de una estrella.
Pues, si bien a nosotros con tan solo imaginarnos cómo es la vida de las estrellas nos produce mucha curiosidad entonces imaginemos lo fascinante que es el asunto para los astrónomos quienes se encargaron de hacernos saber cómo se produce y termina una estrella.
¿Cómo se produce el brillo de las estrellas?
Casi todas las personas, sin importar la edad, se preguntan qué es eso que ocasiona el brillo inmenso de las estrellas. La razón de tanta luminosidad está en que estos cuerpos se conforman por los gases de hidrógeno y helio.
Dichos elementos son los encargados de producir, desde el núcleo de la estrella, el calor y luz dando como resultado el gran brillo incandescente.
Cuando mencionamos que la luminosidad se genera desde el núcleo, señalamos que una vez que la fusión termonuclear está presente en el centro del cuerpo de las estrellas, esta pasa a irradiarse hasta el exterior de la misma. Es decir, la energía va desde el interior hasta el exterior.
Una estrella pasa gran parte de su vida produciendo una alta energía y queda en ese estado hasta llegar a su mitad de vida. Aproximadamente estaríamos señalando unos cuantos millones de años hasta que uno de estos cuerpos celestes alcance la mitad de su vida.
Se llega a tener una idea de lo mucho que pueda o no durar la vida de una estrella dependiendo de su masa. Por ejemplo, aquellos cuerpos que nacen teniendo el tamaño de una masa allegado al de nuestro Sol, alcanzan a vivir unos diez mil millones de años.
Si nos preguntamos cuánta duración puede tener una estrella con una masa mucho mayor al del Sol, pues en realidad no viven más, sino que tan solo unos pocos miles de años. Esto sucede si la masa se encuentra unas ocho veces por encima al Sol.
¿Qué pasa cuando las estrellas se quedan sin la energía interna?
Para el momento en que una estrella acabe su energía interior, morirá. La razón principal es que el hidrógeno se acaba y el helio ocupa todo el núcleo del cuerpo, por lo tanto, la energía deja de producirse y la estrella empieza a ser más fría, hasta morir.
Pero, para que una estrella muera trascurren una gran cantidad de años, quizá millones. Todo va de la mano del tamaño de la estrella, es por ello que es tan importante conocer la masa con la que nació.
¿Cómo es la muerte de una estrella?
Más arriba en la entrada, expresamos que dependiendo de la masa en el cuerpo de la estrella, se determinaría su vida. Cuestión que es similar a la manera en que su vida puede terminar.
Es decir, si nos enfocamos en las estrellas de ocho masas solares, llegará repentinamente al fin de su luminosidad.
Sucede a razón de que el combustible dado por la fusión del hidrógeno y helio se acaba, lo único que quedará será un interior conformado por carbono envuelto en helio y tan solo una capa exterior del hidrógeno.
Recordemos que todos estos procesos llevan mucho tiempo y no suceden de la noche a la mañana, por lo que mientras la fusión de los gases va acabándose, la estrella alcanza a expandirse 200 veces su tamaño. Una vez que lo haga, se convertirá en una gigante roja.
Cuando alcanza este punto, inicia a comprimir su tamaño y luego, cuando cada uno de sus átomos del núcleo ya no puede quedarse juntos se genera una presión de degeneración de los electrones.
Dicha presión es lo que permite un alto a la compresión del tamaño de la estrella, quedando así como una enana blanca. En esta ocasión, las enanas blancas cuentan con un tamaño cien mil veces más pequeño que el Sol.
Nuevamente con el pasar de miles de años, la ahora enana blanca seguirá enfriándose y perdiendo su visibilidad, ya que sin energía ni brillo queda perdida en el espacio.
Estas estrellas cuentan con alto nivel en densidad, poniendo un ejemplo común, si se tratase de tomar una cucharadita de café sobre materia de una enana blanca, esta cucharadita alcanzaría un peso de 100 toneladas aproximadamente.
Las estrellas masivas
Estrellas masivas es el nombre que se le otorga a estos cuerpos celestes cuyas masas se encuentran entre las 10 a 40 masas solares.
Al tratarse de una masiva, significa que cuenta con mayor cantidad de átomos de hidrógeno en el interior del cuerpo por lo que se da con más frecuencia las reacciones nucleares, a comparación de aquellas estrellas con menos masa solar.
Aunque pueda parecer un factor positivo, la verdad es que con más reacciones nucleares entonces, mayor es el consumo de su combustible y, por lo tanto, menor es su tiempo de vida.
Así que si imaginabas que mientras una estrella fuese grande en masa, mucha más duración de vida tendría, pues no estás del todo en lo correcto.
El aproximado tiempo de vida que tiene una estrella masiva es de 9 millones de años, cosa que al compararse con nuestro Sol, serían unas mil veces menos.
Para el momento en que las masivas no generen más reacciones nucleares, esta colapsará en cuestión de milisegundos. La razón se debe a que se trata de un cuerpo con mucha masa que tiene una alta atracción gravitacional.
La cual permite que las fusiones entre electrones y protones que están en el núcleo, produzcan neutrones que no podrán mantenerse apretados, pues seguirá la presión en que se sigan generando los neutrones hasta que no aguante la presión degenerativa y finalice en colapso.
Por último, la estrella masiva quedará como una de neutrones y tendrá unos 20 km de diámetro en lo que respecta a su tamaño. Su capa exterior dará una fuerte explosión dando paso a una supernova.
La luminosidad de las supernovas es altamente intensa y de esa manera brillará durante semanas o meses, en algunas ocasiones podría llegar a verse durante la luz del día.
Las estrellas con más de 40 masas solares
Aunque se conocen mayormente los dos casos anteriores sobre la razón de muerte de una estrella, la verdad es que hay una tercera razón y es sobre aquellos cuerpos celestes cuya masa supera las 40 masas solares.
Su proceso es similar al que tienen las estrellas de neutrones, sin embargo, podremos imaginar que su atracción gravitacional es más fuerte. Por lo tanto, la presión de degeneración se vuelve incapaz de detener el colapso hasta que esta estalla y la densidad es tan alta que termina en un agujero negro.
Finalmente, estos agujeros negros son tan cargados en densidad que no permiten que la luz se escape.