Cúmulo globular, tomada por el Telescopio Hubble.
Créditos: ESA/ Hubble and NASA.

Desde la antigüedad el ser humano siempre ha admirado el cielo, mirando asombrado cada noche después de la puesta de sol, auto cuestionándose que son todos esos objetos luminosos que alumbraban el cielo nocturno, siempre ha inventado, siempre ha querido conectarse, siempre ha querido dar explicación a aquellos objetos.

De los más enigmáticos sobresalen las estrellas. Desde la antigüedad se les atribuían mitos y leyendas, el misticismo, los temas religiosos y en especial la astrología nos daban una explicación asombrosa de conexión teológica y espiritual, se decía que influían en nuestra vida cotidiana y que incluso el día en que nacíamos estaba influenciado por aquellas constelaciones formadas de estrellas, después de unos años supimos, gracias a la astronomía, que si influían… pero gravitacionalmente.

Deducimos que no eran sólidas y fijas, si no gaseosas y dinámicas, unos años después las vimos más y más de cerca, cada generación se asombraba más y más, supimos que esos mismos elementos que estaban formando nuestro cuerpo provenían de aquellos objetos luminosos que variaban en tamaño, iluminación, radiación, vida y muerte, habían horneado en sus ardientes interiores aquellos elementos. Cada muerte, cada explosión de Nova y Supernova, formo más y más elementos, esparciendo su plasma lleno de los nutrientes esenciales para la vida.

Estamos en el cosmos, somos parte del cosmos, pero mejor aún, el cosmos esta en nuestro interior, por eso he decidido escribir sobre la vida y muerte de las estrellas. Saber las distintas formas de crearse y las distintas formas de destruirse son esenciales para un conocimiento general, espero que les agrade.

Capítulo 1. “Cunas Estelares, el fin de la Era Oscura”.

Para poder hablar sobre estos maravillosos y brillantes cuerpos celestes debemos remontarnos al mismísimo Big Bang, el inicio del universo y del tiempo mismo. Recordemos que según lo que se ha teorizado había una pequeña singularidad de energía acumulada, esta tras un factor que sigue en incógnita, detono en una explosión inimaginable por el ser humano.

Después de unos pocos segundos habían nacido 4 fuerzas fundamentales, se comenzaban a fomentar las 12 partículas naturales (hadrones) y se generaron los primeros átomos de hidrogeno, los cuales se autodestruían con su contraparte hecha de “antimateria” la cual no sabemos dónde quedo o porque sobrevivió la materia.

Al principio el cosmos estaba al rojo vivo, con el tiempo la radiación se expandía y se enfriaba, pequeños cúmulos de gas comenzaron a crecer constantemente, apareciendo las llamadas “Nebulosas”, “Nébulas” o “Cunas Estelares”, este último término se asignó cuando los científicos se dieron cuenta que la fuerza gravitatoria resaltaba más en ciertas partes de esta nebulosa.

Grupo gigante de estrellas llamado “Westerlund 2”.
Foto tomada por el Hubble.
Créditos: ESA/ Hubble and NASA.

Se llama Nebulosa a las regiones del medio interestelar formadas por gases (principalmente hidrogeno y helio), cuando en una región de esta Nebulosa llega a haber una mayor cantidad de fuerza gravitatoria se comienza a unir el gas, se vuelven nubes moleculares y se calienta más y más, la nube colapsa, se forma un núcleo denso hasta formar una “Protoestrella”. La compresión en estas Protoestrellas aumenta y se llegan a algunas frecuencias las cuales pertenecen a un diagrama llamado «HR» este mismo nos habla sobre cómo se relaciona la magnitud de la estrella y su brillo espectral, cuando lleguemos a este diagrama habremos  abandonado la Pre Secuencia Principal (PSP) y obtendremos la Secuencia Principal (SP), esto significa que la gran variedad de frecuencias sobre el diagrama nos dará como resultado las distintas variedades en las que se puede desarrollar una estrella de las cuales hablaremos en el siguiente capítulo, pero antes me gustaría contarles de donde provenimos y como es que brillan las estrellas de una manera rápida…

Protoestrella captada por Hubble y Spitzer.
Créditos: NASA.

Diagrama HR Ilustrado por Richard Powell bajo licencia de Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic, Se puede observar claramente la relación entre magnitud y espectro estelar.

Cuando se acumula el hidrógeno y la pequeña parte que hay de Helio en el núcleo de una estrella se produce la fusión, la Formula de Einstein “E=MC²” es el secreto del brillo de las estrellas, la energía se convierte en masa (una enorme cantidad de energía por una pequeña cantidad de masa) la belleza, la majestuosidad, el poder del universo, en una simple y conocida ecuación. Ese es el motor que enciende las estrellas y cuando esto comenzó las nebulosas y las primeras estrellas, las cuales forman las galaxias y los cúmulos galácticos comenzaron a iluminar el oscuro espacio. Cuando miramos al cielo debemos saber que esas estrellas son otros soles, y que su luz tarda años, lustros, siglos, milenios y más en llegar hasta nosotros, ver el cielo es ver el pasado, tal vez esa estrella ya no se encuentra ahí, pero la vemos porque su luz sigue iluminando nuestros cielos nocturnos.

Ver al cielo también significa ver nuestro origen porque estamos viendo esos hornos enormes que cocinaron nuestros elementos de los cuales estamos hechos, solo basta mirar tu mano y pensar que viene de una estrella, basta mirar la otra e imaginar que viene de una supernova, basta verte al espejo y decir que el cosmos se auto explora a través de tus ojos, maravíllate, porque de eso estas hecho. Sin duda alguna somos polvo de estrellas y eso es de lo más poético que he escuchado en la vida. Así que olvídate de Jesucristo, las estrellas murieron por ti.

Una de las primeras tomadas por el Telescopio Hubble.
Panorámica de estrellas y galaxias en el llamado “Universo Observable”. Créditos: ESA/ Hubble and NASA.

Capítulo 2. “Nucleosis Estelar, el principio de la Era Galáctica”.

En el capítulo anterior pudimos apreciar el final de algo llamado “Pre Secuencia Principal” y el inicio a algo mayor llamado “Secuencia Principal”, debo mencionar que al iniciar esta última secuencia se termina algo llamado “Nucleosis Primogénita” en la cual se forman estas estrellas e inicia la famosa “Nucleosis Estelar”. Esta se representa con el equilibrio de dos fuerzas: la gravedad establecida por el tamaño de cada estrella y la fuerza nuclear que es causada por la fusión nuclear en el interior de la estrella, ambas empujan (una al exterior y otra al interior) y se mantienen equilibradas por millones y millones de años…

Nota: a la nucleosis también se le conoce como nucleosintesis

Ejemplo de Fusión Nuclear. Este sin duda es el motor de las estrellas, la representación de “E=mc2”
Créditos: Wikipedia Autor: Wykis

A través de este proceso se pueden formar 7 tipos de estrellas las cuales forman la “Secuencia Principal”, a continuación explicaremos cada una de ellas.

*Sub enana Marrón: Este es el tipo de estrella más simple y a pesar de que su brillo es casi nulo una de estas estrellas promedio puede llegar a tener unas 13 masas de Júpiter, distinguirlas es muy complicado y no emiten mucha luz, estos objetos no consiguieron la energía suficiente como para generar reacciones nucleares continuamente.

Comparación entre nuestro sol, una enana marrón promedio y Júpiter. Créditos: Wikipedia, “Chaos Syndrome” najo licencia de GNU Free Documentation Licence.

*Enana Marrón:

Al igual que la Sub enana marrón estas estrellas no pueden generar reacciones de fusión nuclear continuamente, son estrellas fallidas y frías, muy difíciles de encontrar debido a su escaso brillo.

Estrella enana marron “Gliese 229B” en la constelación Lepus (a 19 años luz de la tierra).
Créditos: NASA and HubbleSite ( STScl-1995-48).

*Enana Roja:

Estrella pequeña relativamente fría (de acuerdo con el diagrama HR) son pequeñas y muy abundantes en el Universo (constituyen 70 % de las estrellas en el universo).

Representación artística de una enana roja.
Créditos: NASA/Walt Feimer

*Enana Naranja:

Su tamaño es mayor al de las enanas rojas pero menor al del sol, estas estrellas son importantes al buscar vida extraterrestre ya que son muy estables por mucho tiempo

El acercamiento que tiene la enana naranja “Gliese 710” a nuestro sol.Publicada por Andre Portugal el 20 de Abril 2011. Bajo Licencia de “Nature”

*Enana amarilla y estrellas blancas:

El ejemplo más claro para estas estrellas es nuestro Sol, aunque cabe mencionar que cuando tienen 1.5 masas solares se les considera estrellas blancas por eso decidí agrupar esas dos en una.

En esta imagen se muestra al sol y algunas manchas solares, estas manchas podrían tener aproximadamente el tamaño de la Tierra. Créditos: NASA

*Estrella Azul:

Son estrellas de alta luminosidad y tamaño superior al Sol, aunque su vida esta reducida por lo rápido que queman el Hidrogeno, estas también cuentan con altas temperaturas en su superficie e interior.

Comparación entre nuestro Sol y una gigante azul conocida la cual tiene unas 20 MS (Masas Solares). Créditos: Alnitak sol comparision.png : CWitte

*Sub gigante:

Este tipo de estrella es más brillante que cualquier enana de la secuencia principal y cabe mencionar que las 3 estrellas anteriores a esta [Enana naranja, enana amarilla (o estrellas blancas), gigante azul] pueden evolucionar a este tipo de estrella.

Diagrama HR con las frecuencias de Magnitud Absoluta (0), Súper gigantes (lb), Gigantes luminosas (ll), Gigantes (lll), Sub gigantes (IV), Secuencia principal (V), Sub enanas (VI), enanas blancas (VII).
Créditos: Rursus, Wikipedia.

*Súper gigante Azul:

Estrellas enormemente masivas las cuales consumen el Hidrogeno en maneras intrigantes, estas son las más brillantes y las más calientes, son las estrellas más activas de todas, son las que viven menos y su radiación es puramente ultravioleta.

Comparación del tamaño de una gigante azul promedio con nuestro sistema solar. Créditos: Ilustracion hecha basada en el Fermi Gamma-ray Space Telescope de la NASA

Capítulo 3. “Etapas Finales, el Principio del Fin”

En este capítulo veremos las etapas finales que tienen las estrellas de frecuencia principal, acercándonos más al final inesperado, una de las cosas más maravillosas del universo, la muerte estelar…

Veremos cada una de las etapas finales de las estrellas y sus características.

*Gigante Roja:

Este tipo de estrellas descienden de las Subgigantes, son estrellas que han consumido todo su hidrógeno a través de la fusión nuclear y han transformado Helio, esto causa que se hinchen y su color se torne Rojizo, también se reduce la temperatura en la superficie.

Comparación de nuestro Sol con una gigante roja, el Sol al consumir su hidrogeno y transformarlo en Helio se hinchara a ese tamaño.
Créditos: Vectorized en Inkscape por mísido en un JPEG por Mrsanitazier (en: Image: Sun Red Giant2.jpg ). Del autor Oona Räisänen.

*Supergigante Amarilla:

Algunas estrellas supergigantes Azules antes de convertirse en supergigantes rojas pasan por esta etapa, tienen más de 10 masas solares y son escasas ya que el tiempo de esta fase es corto.

Representación artística de una estrella supergigante amarilla (HR 5171)
Créditos: ESA

*Nebulosa Planetaria:

Estas se generan por la expulsión de la envoltura en forma de plasma y gas ionizado, esto genera pulsaciones y vientos estelares, estas se dan más en Gigantes rojas, se considera un evento astronómico breve que dura solo unos miles de años dejando un pequeño núcleo de estrella en el centro.

Imagen en la que vemos a la Nebulosa Planetaria “Ojo de gato” está en luz visible y rayos x a la vez (Hidrogeno Alfa en Rojo, Oxigeno neutro en Azul y Nitrógeno ionizado en verde)
Créditos: NASA y Telescopio espacial Hubble

*Supergigante Roja:

Este es el resultado de la evolución de la Supergigante Amarilla, son las más grandes en volumen que pueden encontrarse en el Universo, no son las más masivas, su color se torna rojizo y negro, esta etapa es la final antes de su muerte.

Representación de la Supergigante roja “Betelgeuse” la cual está a 600 años luz. Créditos: ABC.es

*Estrella de Wolf-Rayet (WR):

Provenientes de Supergigantes Azules, superan las 45 masas solares, son estrellas muy calientes que pierden masa debido a sus intensos vientos solares.

Una imagen de la estrella Wolf-Rayet R136a1. Crédito: Wikipedia

*Estrella Variable Luminosa Azul (VLA):

Son las estrellas más luminosas del Universo, en su mayoría son Hipergigantes, son demasiado escasas ya que su tiempo de evolución es demasiado acelerado pero se pueden detectar fácilmente gracias a su brillo enorme, son lámparas en el Universo.

Esta estrella llamada Eta Carinae, es uno de los objetos más brillantes en el universo es una VLA perteneciente a la Nebulosa de Carina, al expulsar parte de sus gases genero esa nube a su alrededor llamada Nebulosa de Homúnculo, es una Hipergigante Azul la cual se puede observar con facilidad. Créditos: Telescopio Spitzer de la NASA

*Enana Azul:

Es una clase hipotética de estrella la cual tardaría unos 60,000 millones de años para aparecer cuando una enana roja agota su hidrogeno, como no tienen gran masa en vez de expandirse como las gigantes rojas estas aumentan su radioactividad.

Una ilustración sobre una estrella enana azul promedio.
Créditos: imagenesdeluniverso.com

*Gigante Azul:

En este caso la etapa de supergigante roja apenas y dura, después pasa por este estado intermedio más caliente antes de colapsar.

Esta es la imagen de una gigante azul, podría haber unas miles así en el universo
Créditos: spore.wikia.com

Capítulo 4. “Remanentes, las huellas de la Eternidad”

En este último capítulo veremos las marcas que dejan estas estrellas al morir, su legado cósmico es de las cosas más asombrosas que pueden observar y estudiar desde astrónomos hasta cosmólogos, en lo  personal esta es mi parte favorita, espero que ustedes también la disfruten.

*Enana Blanca:

Este remanente estelar se genera cuando una estrella agota su combustible nuclear pero queda estable, esta etapa es demasiado común y se calcula que el 97% de las estrellas (incluida el sol) terminaran siendo enanas blancas, si la enana blanca proviene de una Nebulosa Planetaria o sus antecedentes la enana blanca será de oxígeno y carbono, pero si esta proviene de la Hipotética enana azul o sus antecesoras esta será de Helio. El Doctor en Astrofísica Stephen Hawking, en su primer libro “Historia del Tiempo” describe a las enanas blancas de la siguiente manera:

“Estrella fría estable, mantenida por la repulsión debida al principio de exclusión entre electrones”.

 -Stephen Hawking, Historia del Tiempo.

En la imagen de abajo se aprecia la comparación de la enana blanca IK Pegasi B (centro parte inferior) con su compañera espectral IK Pegasi A (a la Izquierda) y al Sol (parte derecha)

Créditos: del Autor RJHall

Nota: La temperatura de esta enana blanca es de unos 35,000 K

*Supernova:

Proviene del Latín “Nova” que significa Nueva. Esta explosión estelar puede manifestarse de una manera muy llamativa, estas se generan cuando las fuerzas nucleares de una estrella son insuficientes para luchar contra su propia gravedad, la estrella colapsa de manera violenta y en una gran explosión en la cual se emanan cantidades sorprendentes de energía en forma de Rayos X y Rayos Gamma, cualquier cosa cercana será arrasada por esta radiación.

Nebulosa del cangrejo, esta fue captada por los Telescopios Hubble, Spitzer y Chandra, todos de la NASA, cuando era una estrella detono en forma de Supernova. Créditos: NASA

*Supernova tipo 1A:

Esta se da en sistema Binarios, cuando una enana blanca de carbono y oxigeno esta absorberá parte del hidrogeno de su compañera, esta pierde su estado de equilibrio y produce una violenta explosión, para no determinar a la supernova “tipo 1A” también se les llama “Novas”.

Esta ilustración nos muestra como la enana blanca desestabiliza a su compañera. Créditos: ESA

*Enana Negra:

Esta sería la etapa final después de una Enana blanca, son hipotéticas ya que se calcula que para que esto suceda se necesitaría miles de millones de años, el universo no es tan viejo como para generar este tipo de estrella, estas son frías, no emiten radiación ni luz y su energía seria indetectable.

Esta es una representación de nuestro sol como una enana negra, después de miles de años el universo será oscuro, solo con materia degenerada y nosotros no estaremos para contemplar el frío y silencio absoluto del cosmos. Créditos: resvistaspazz.com

*Estrella de Neutrones:

Estos remanentes suelen ser dejados por estrellas supermasivas, pero que al colapsar sobre si mismas no tenían suficiente masa para convertirse en un agujero negro y terminaron siendo una estrella totalmente compuesta de neutrones la cual gira de una manera impresionante, son estrellas muy densas y demasiado calientes.

Esta es la representación de cómo se vería una estrella de neutrones de cerca, se puede apreciar como su campo magnético es mayor y en rotación parecería algo como un tornado de electromagnetismo. Créditos: Taringa

*Pulsar:

Es un acrónimo que se usa para reducir el término “pulsating star” el cual significa “Estrella que emite mucha radiación en intervalos cortos y regulares” son estrellas de neutrones cuyo haz de luz apunta directamente a la tierra y al observarlos vemos pulsaciones estas generadas por los giros de la misma, son dinamos cósmicos.

Este pulsar pertenece a la Nebulosa del cangrejo, fue captado por el Hubble (parte roja visible) y por el Chandra (parte Azul rayos X)
Créditos: NASA

*Magnetar:

También se le llama “Magnetoestrella” esta es una variedad de pulsar con un descomunal campo magnético, su principal característica es la expulsión de rayos X y rayos Gamma en enormes cantidades por periodos cortos (equivalentes a la velocidad de la luz).

Representación artística de un Magnetar, se puede apreciar el enorme campo magnético (líneas rojas) y la radiación alrededor del mismo (manchas alrededor de la esfera).
Créditos: NASA

*Quasar:

Es el acrónimo de “Cuasi-estelar” esta es una fuente de energía electromagnética que incluye radiofrecuencias y luz visible, también radiación en forma de rayos X y rayos gamma, solo son observables con telescopios que puedan tener filtros o visores a rayos X.

Representación artística del Quasar GB1508. Créditos: NASA

*Agujero Negro:

Estos remanentes son mis favoritos, son de los más extraños, pertenecen a la astrofísica moderna y los científicos se sorprenden cada que los estudian, conocidos también como “hoyos negros” y a estos se les ha dado un papel importante en series, películas, hasta en caricaturas, lamentablemente no siempre se les da un significado real, veamos si lo que dice la ciencia concuerda con las creencias sociales de estos mismos.

Un agujero negro es un región finita del espacio, es muy pequeña, tiene masa muy concentrada en una sola región del espacio lo que hace que su campo gravitacional sea tremendo a tal manera que ninguna partícula (Ni siquiera el fotón que es la partícula de la luz) puede escapar de él, de hecho por eso se les determina “negros” ya que según creían no emitían ninguna luz o radiación, hasta que Stephen Hawking tuvo la idea de que estos si emitían una radiación.

¿Cómo es posible? En términos básicos el dijo que en el momento en que se generaba materia y antimateria (algo normal en la cuántica que se relaciona con el principio de exclusión de Pauli) una de las 2 partículas podía quedar fuera del agujero negro (estas debían estar muy pegadas al horizonte de sucesos <<nombre de la frontera entre realidad y agujero negro>>) y entonces una quedaría libre y saldría en forma de radiación esto posible con el principio de dualidad de broglie), muchos creen que todo lo que entra no puede salir, se habla de la “spaghettisacion” pero hace poco se pensó que tal vez el agujero negro conserve la información sin destruirla, esto respetaría la Radiación de Hawking y la conservación de materia y energía, sin embargo estos objetos cósmicos siguen siendo un misterio.

Esta es una representación del AG en la galaxia espiral NGC300 así se vería si estuviéramos cerca, como ven a luz visible no se ve ni el disco de acreción, ni la radiación emitida, es importante no confundirlos con lentes gravitacionales.
Créditos: Observatorio Europeo HS

Conclusión y Comentarios:

Como se puede observar la vida estelar es larga, a mi parecer sus remanentes son de lo más asombroso que podemos ver, podemos comprobar que la materia no se destruye viendo esta evolución, sabemos que en un futuro demasiado lejano el universo será oscuro y estará lleno de materia degenerada, se volverá frío y todavía nadie sabe aún qué pasará después, se hablan de cosas asombrosas, desde desgarres cósmicos, big crunch y hasta burbujas en el multiverso, debemos tomar en cuenta que todo lo que vemos es una simple ilusión, pero imagínense… si así nos asombra el universo tal y como lo vemos, que tanto nos asombraría si pudiéramos ver la realidad de las cosas, no sabemos si estamos en una burbuja de muchas, no sabemos cuál es el límite, si finito o infinito, tal vez sea infinitamente finito o finitamente infinito, no lo sé, ya no estaremos vivos cuando todo esto se acabe, valoremos esa trillonésima de segundo en el calendario cósmico y vivamos, somos el cosmos auto explorándose y mirando nuestra propia complejidad, valoremos lo que de verdad vale y no perdamos la cabeza por cosas insignificantes, al fin y acabo todos somos insignificantes, pero únicos, las razas extraterrestres a mi parecer deben ser muy diferentes…

Somos el milagro de la selección natural y ahora no dependemos del entorno, el entorno depende de nosotros, el auto preguntarnos es parte de nuestra evolución, parte de nuestra propia naturaleza, todos estamos conectados biológicamente, a la tierra químicamente y al universo atómicamente, es posible que sepamos con el tiempo como de verdad comenzó todo, pero y después… estoy seguro que seguirán surgiendo las respuestas, un ejemplo de estas es ¿Qué había antes del big bang? ¿Qué lo llevo a detonar? ¿Leyes físicas o un creador? ¿O tal vez un creador que sabía las leyes físicas? Ignoro las respuestas a esas y muchas otras preguntas, nada es lo que parece, solo somos seres o algo pensante (cogito ergo sum), acaso… ¿Todo está determinado por la ciencia? ¿Hay cosas incomprensibles?

Todos deberíamos tener en cuenta que al estudiar cualquier materia o cualquier filosofía debemos preguntarnos si los datos sin verídicos, indagar por nuestra parte sería la solución, sé que todos tenemos capacidades y gustos diferentes, no estoy en contra de eso, eso nos da una mega diversidad enorme y estoy orgulloso de formar parte de algo así, pero tomemos en cuenta que vivimos en una sociedad dependiente de Ciencia y Tecnología. Una sociedad que no sabe nada de Ciencia y Tecnología, saber de tecnología (y espero quede claro) no es saber cuáles son los dispositivos más nuevos o que cámara fotográfica saca mejores fotos o que editor tiene los mejores filtros, lo mismo con la ciencia… hay conceptos que nos educan en ambas materias y si no queremos que alguien igual o más ignorante que nosotros sobre estos temas controle el “sistema” está en nuestras manos poder cambiarlo, no dejemos que esta bomba de ignorancia y jerarquía detone en nuestras caras y sigámonos haciendo preguntas, no me refiero solo a la ciencia, hay muchos otros campos para ser escéptico, la política, la historia, la economía y el derecho son algunos de los campos que también necesitan escépticos, dejemos atrás las diferencias y veamos un poco más de lo que los medios de comunicación masiva nos ofrecen, indaguemos y no nos dejemos influenciar por nadie, somos libres, incluso pongan en duda la información de este blog, intenten refutarlo.

Somos solo una raza de primates subdesarrollados con capacidades de razonamiento que viven en un planeta con un compuesto muy abundante en el universo, pertenecemos a una galaxia del tipo mas común y vivimos en un universo que tal vez sea similar a muchos otros en el multiverso, pero seguimos siendo únicos tal y como somos, dejemos los estereotipos, las modas, la ignorancia, empecemos a tomar compasión por los demás, amor por el conocimiento y demostremos que merecemos sobrevivir, porque al fin y acabo eso es todo lo que somos…

Este es el fondo de radiación de microondas, es el universo “observable” y tu formas parte de todo eso. Créditos: NASA WMAP

Amahury Jafet López Díaz.

Referencias Digitales y Bibliográficas: 

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Daniel Martinez Troya. (2008). La evolución estelar. (Desconocido): Libros en Red.