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Estrellas que mueren dos veces

Esquema que muestra la evolución de las estrellas. Crédito: ESA

Las estrellas dan vida a lo largo de toda su evolución. Desde sus inicios, cuando comienzan a emitir radiación en forma de luz y calor, hasta cuando mueren y dispersan el material que las formaban de vuelta al medio interestelar para formar nuevas estrellas y planetas.

Sin embargo, cuando mueren, no todas lo hacen de igual forma y sus restos son diferentes. También, al contrario que los seres vivos, las estrellas pueden morir más de una vez y no siempre lo hacen como la primera vez.

La manera en la que muere una estrella depende de su masa inicial. Existe un límite de alrededor de 8 masas solares, es decir, estrellas que en el momento de su formación tienen una masa 8 veces la masa que tiene el Sol.

Si la estrella tiene menos de 8 masas solares, y por lo tanto será el caso del Sol, la estrella terminará sus días de una manera suave y tranquila. Según vaya evolucionando se irá hinchando y aumentando su tamaño, se enfriará y adquirirá un color rojo y llegará un momento en el que toda su atmósfera se desprenda del núcleo de la estrella, ya inerte, y se disperse por el medio interestelar.

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El misterio de las fuentes ultraluminosas de rayos X

M51 o Galaxia Remolino. Objeto en el que se ha estudiado la fuente ULX

A pesar de conocer los mecanismos que hacen que las estrellas brillen, todavía me sorprendo cuando miro a las estrellas, incluso desde las grandes ciudades donde la contaminación lumínica es excesiva, y pienso que aun estando tan lejos su luz llega hasta nosotros.

Sin embargo, en el universo hay fuentes de luz mucho más luminosas que no vemos. Por un lado, están demasiado lejos como para verlas a simple vista y por otro, no las vemos porque emiten su luz en longitudes de onda que no podemos detectar con nuestros ojos. Uno de estos objetos tan luminosos son las fuentes de rayos X ultraluminosas y todavía es un misterio cual es su mecanismo de funcionamiento.

En los años 80, el observatorio Einstein, un telescopio espacial de rayos X, descubrió unos objetos que emitían gran cantidad de rayos X y que se denominaron fuentes de rayos X ultraluminosas (ULX, Ultraluminous X ray source).

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OBAFGKM y el diagrama H-R

Fuente: Wikipedia

No. No me equivocado al poner el título ni he presionado varias teclas al azar. Las letras OBAFGKM son unas de las más conocidas en el ámbito de la astrofísica. Con estas letras se clasifican las estrellas según sus espectros. Además, estas letras nos dan mucha más información como, por ejemplo, la temperatura efectiva de la superficie de las estrellas.

En general, una de las herramientas más utilizadas por los científicos es la representación gráfica de determinados parámetros para ver cómo se comportan unos frente a otros. Por ejemplo, si cuando vamos en un coche (y no conducimos) vamos tomando medidas del tiempo cada kilómetro transcurrido desde que salimos, obtendremos una gráfica parecida a esta.

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Extinción estelar

Fuente: European Space Agency (ESA/Hubble)

Se suele decir que «nada es lo que parece» y, en el caso del brillo de las estrellas, este dicho es cierto. La razón es que, aunque nos parezca lo contrario, el espacio entre las estrellas no está vacío. Hay grandes cantidades de gas, principalmente hidrógeno, pero también pequeñas partículas de polvo que no detectamos. Estos dos componentes son los culpables de que el brillo de las estrellas no sea el que parece y sobre todo, hace que las distancias a las estrellas no sean las que parecen ser.

El gas que está entre las estrellas tiene valores en torno al cero absoluto, pero en las cercanías de las estrellas toma valores superiores y cercanos a los 100 K (-173,15°C). Esta temperatura se debe a que la radiación emitida por las propias estrellas lo calientan. Hemos comentado que el gas se compone principalmente de hidrógeno, pero gracias a las observaciones pasadas, usando observaciones en el infrarrojo, ultravioleta y radio, e investigaciones más recientes, como las del proyecto ASTROMOL, sabemos que también hay calcio, sodio, etc., pero también moléculas mucho más complejas.

En cuanto al polvo, sabemos que está formado por partículas sólidas, en su mayoría grafitos y silicatos, con tamaños del orden de 0,5 μm (0,0000005m) y formas alargadas.

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Hacia un futuro de "luces"

El mayor reto del hombre actual, el Homo sapiens, es conseguir, y luego utilizar, un tipo de energía limpia e inagotable que le dé un futuro “de luces”. Para poder conseguir este objetivo la Ciencia actual ha construido las instalaciones científico-técnicas más complejas y costosas hasta ahora conocidas, los aceleradores de partículas. En estos centros de investigación, donde predomina la física fundamental, la ciencia busca “la esencia íntima de la materia”. Partiendo de la materia conocida se intenta recrear la situación que debió existir en los primeros instantes del Big Bang, y sacar a la luz las partículas ya extinguidas que formaron la llamada “sopa de partículas primigenia”. Allí concurrían la antimateria, los quark y material bosónico que después encapsuló a la fuerza nuclear de interacción fuerte, el cúmulo de energía más grande que existe en el Universo conocido. Este extraordinario reservorio de energía podría ser utilizado por el hombre en un futuro no muy lejano. El confinamiento de la gravedad en la fuerza nuclear de interacción fuerte es un reto que la ciencia podrá conseguir en el futuro, de momento estamos en el mundo de la ciencia-ficción.

Así pues, los aceleradores de partículas junto a las misiones espaciales, que ponen en órbita grandes telescopios (y otros equipos) que observan y analizan el cosmos que está a nuestro alcance, son la base para el conocimiento de lo que denominamos como Universo observable y pudieran darnos luz, un día, sobre la materia y la energía oscuras(que componen el 95% del Universo) y sobre la propia esencia de la materia que conocemos. Retos y conocimientos, hoy inimaginables, se alcanzarán en un futuro no lejano. En la actualidad la ciencia parece estar centrada en energías que dieran soluciones a corto y medio plazo: La fusión nuclear con isótopos de hidrógeno (la fusión termonuclear y la fusión fría), la utilización de combustibles alternativos al uranio, como el torio, en la fisión nuclear y la utilización del hidrógeno como combustible para los vehículos a motor.

Múltiple material divulgativo y docente en formato de infografías lo podréis encontrar en el siguiente enlace.

A.Caballero, IACT (CSIC/UGR)

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