La muerte de nuestra estrella

Y así será el fin de nuestro mundo. De las grandes y pequeñas cosas, de todo bien y mal. La muerte de nuestra estrella:

(…) Primera certeza: llegará un día, dentro de más de 5.000 millones de años, en que las reservas de hidrógeno del Sol se agotarán. Por primera vez después de 10.000 a 12.000 mil millones de años, el termostato dejará de funcionar. La fusión de los núcleos de hidrógeno en el corazón de la estrella llegará a su fin. Sólo quedarán flotando los numerosos desechos de la corteza. Las reacciones nucleares se detendrán. El antiguo corazón de hidrógeno será sustituido por un corazón de helio, más pesado pero que no puede “encenderse” por si mismo. Además, los núcleos de helio, más cargados eléctricamente que los de hidrógeno, se repelen más violentamente. Para que se inicie la fusión del helio son necesarios, pues, choques más violentos; es decir, se necesita una agitación térmica mayor, una temperatura más alta que los 15 millones de grados alcanzados.

¿Qué ocurrirá entonces? ¿Morirá nuestra estrella por inanición? No, porque la gravitación seguirá incordiando. La estrella, en su nueva condición, comenzará a contraerse. Y su densidad, su temperatura y su presión volverán a aumentar. El hidrógeno residual de la cubierta volverá a arder cuando la temperatura se eleve suficientemente, y la estrella se dilatará exteriormente. Mientras, el corazón de helio proseguirá su contracción. Ambos procesos coexistirán inevitablemente durante centenares de millones de años. La cubierta no parará de extenderse y engullirá en primer lugar a Mercurio, el más próximo de los planetas, que se vaporizará. Luego desaparecerá Venus, nuestro planeta hermano. Por entonces, nuestros hielos se habrán fundido, los océanos se habrán evaporado, la atmósfera ya no existirá… La Tierra será calcinada. Mientras, la radiación solar seguirá escapándose de la inmensa cubierta que se sigue enfriando conforme la estrella crece. Globalmente, para el resto del cosmos nuestro Sol no habrá perdido nada de su bella luminosidad, porque su “piel” habrá alcanzado un tamaño gigante. Pero, como un signo irreversible de su transformación, la bella estrella amarilla habrá ido virando de color hacia el rojo. Las capas exteriores, más frías que anteriormente, irradiarán en esa longitud de onda. El Sol se habrá convertido en una gigante roja.

Después de un millón de años, el corazón de la estrella, que no habrá dejado de contraerse sobre sí mismo, acabará por alcanzar la fatídica temperatura de 100 a 200 millones de grados. Con un flash, los núcleos de helio comenzarán a fusionarse. De tres en tres, se irán uniendo para producir núcleos de carbono. Luego nacerán el nitrógeno y el oxígeno. En la infernal miniestrella que se esconde en el corazón de la gigante roja, el horno de helio desborda de potencia, en una fusión que libera menos energía que la del hidrógeno y que, por tanto, engulle mucho más rápidamente las reservas. Y así, sólo unos centenares de millones de años después, el helio también se habrá acabado.

Y vuelta a empezar. En el corazón de la estrella sólo quedarán las cenizas, o sea carbono, nitrógeno, oxígeno. A la temperatura ambiente no pueden fusionarse a su vez; mientras, en la periferia continúan flotando los núcleos de helio que no pudieron fusionarse. Y la gravitación volverá a tomar la iniciativa. Nueva contracción del corazón de la estrella, con lo que la cubierta de helio comienza a fusionarse, al igual que los restos de hidrógeno circundante. Todo ese gas ardiente se dilatará e irá agotando poco a poco, en algunas decenas de millones de años, el combustible disponible. La gigante roja apenas habrá durado un par de millones de años. Pero, “en ese agotamiento parsimonioso”, explica Jean Pierre Luminet en su libro Los agujeros negros, “el flujo de energía no puede soportar el peso de las capas más que intermitentemente; y la estrella agoniza, desestabilizada, entre pulsaciones”. Ningún parecido ya entre esa estrella agitada por enormes espasmos que van expulsando sus gases en oleadas, y nuestro buen Sol actual, pleno de regularidad.

Un extracto de Supernova, un libro de Dominique Leglu

Las formas de las supernovas

Estos dos remanentes de supernovas son parte de un nuevo estudio del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, que nos muestra cómo la forma de la remanente está conectada a la forma en que la estrella progenitora explotó. En este estudio, un equipo de investigadores examinó la forma de 17 remanentes de supernovas en la Vía Láctea y en una galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes.

Los resultados desvelaron que una categoría de supernova, conocida como “Tipo Ia”, generó una remanente circular muy simétrica. Este tipo de supernova se cree que puede ser causada por una explosión termonuclear de una enana blanca, y es frecuentemente usada por los astrónomos para medir distancias cósmicas. La imagen en el panel de la derecha, la llamada remanente de supernova de Kepler, representa este tipo de supernova.

Remanentes de supernovas
Remanentes de supernovas. (NASA/CXC/UCSC/L. Lopez et al.)

Por otra parte, las remanentes vinculadas a la familia de supernovas que colapsan sobre su núcleo fueron claramente más asimétricas, lo cual se puede ver en la remanente G292.0+1.8, a la izquierda. El equipo de investigación midió la asimetría de dos maneras: cómo de esférica o elíptica había sido la supernova y cuánto refleja de un lado su lado opuesto. En G292, la asimetría es sutil pero puede ser vista de forma alargada definida por la emisión de luz más brillante (coloreada en blanco).

De las 17 muestras de remanentes, diez fueron independientemente clasificadas como la variedad de colapso de núcleo, mientras que las restantes siete fueron clasificadas como “Tipo Ia”. Una de ellas, la remanente conocida como SNR 0548-70.4, era un poco ovalada. Fue considerada Tipo Ia basándose en su química, pero tenía la asimetría de una remanente del otro tipo.

NASA