¿Qué pasa cuando muere una estrella? La historia completa
Cada estrella que ves en el cielo nocturno morirá algún día. Nuestro Sol incluido. Pero las estrellas no se apagan de golpe como un interruptor. Según su tamaño, pueden apagarse en silencio, explotar en un destello más brillante que una galaxia entera, o colapsar en algo tan denso que ni la luz puede escapar. Esto es lo que realmente sucede.
¿Por qué mueren las estrellas?
Las estrellas son básicamente reactores nucleares gigantes. Pasan toda su vida fusionando átomos de hidrógeno en helio en lo profundo de su núcleo. Ese proceso libera una cantidad de energía brutal. La energía empuja hacia afuera como presión de radiación, y la gravedad tira hacia adentro. Mientras esas dos fuerzas se equilibran, la estrella se mantiene estable. Pero el hidrógeno no dura para siempre. Cuando empieza a agotarse, el equilibrio se rompe. La gravedad empieza a ganar. Y ahí es cuando la cosa se pone interesante. Cómo muere una estrella depende casi por completo de una cosa: su masa al nacer.
El ciclo de vida de una estrella: del nacimiento a la muerte
Toda estrella empieza igual. Una nube de gas y polvo (llamada nebulosa) colapsa bajo su propia gravedad. El material se comprime, se calienta, hasta que la fusión del hidrógeno se enciende en el núcleo. Felicidades, es una estrella. Después, la estrella entra en su fase de secuencia principal. Básicamente su vida adulta. Nuestro Sol lleva en esta fase unos 4.600 millones de años y le quedan unos 5.000 millones más. Las estrellas pequeñas (enanas rojas) pueden quedarse en la secuencia principal durante billones de años. Las estrellas masivas queman su combustible en solo unos pocos millones de años. Después de la secuencia principal, cada estrella entra en su fase de muerte. Y ahí es donde los caminos se separan drásticamente.
Cómo mueren las estrellas pequeñas: enanas blancas
Las estrellas de hasta unas 8 veces la masa del Sol siguen una muerte relativamente tranquila. Cuando agotan su hidrógeno, su núcleo se contrae y se calienta lo suficiente para fusionar helio en carbono y oxígeno. Las capas exteriores se expanden, y la estrella se convierte en una gigante roja. Nuestro Sol hará esto en unos 5.000 millones de años. Se hinchará tanto que podría llegar hasta la órbita de Marte. Al final, las capas exteriores se alejan hacia el espacio, formando una capa luminosa de gas llamada nebulosa planetaria. Son algunos de los objetos más bonitos del universo. La nebulosa de la Hélice, la nebulosa del Anillo, la nebulosa Ojo de Gato. El núcleo que queda es una enana blanca. Tiene el tamaño de la Tierra pero es increíblemente densa. Una cucharadita de materia de enana blanca pesaría unas 5 toneladas.
Cómo mueren las estrellas masivas: supernovas y más allá
Las estrellas de más de 8 masas solares se van con estruendo. Literalmente. Estos pesos pesados fusionan elementos cada vez más pesados en su núcleo. Hidrógeno a helio, helio a carbono, carbono a neón, neón a oxígeno, oxígeno a silicio. Cada etapa se quema más rápido que la anterior. La fusión de silicio solo dura un día. El producto final es el hierro, y ahí está el problema. Fusionar hierro no libera energía. La absorbe. Una vez que el núcleo se llena de hierro, la fusión se detiene y la gravedad toma el control en una fracción de segundo. El núcleo colapsa a aproximadamente un cuarto de la velocidad de la luz. Las capas exteriores caen hacia adentro y rebotan contra el núcleo ultra-denso en una explosión catastrófica: una supernova.
¿Qué es exactamente una supernova?
Una supernova es uno de los eventos más violentos del universo. Durante unas semanas, una sola estrella explotando puede brillar más que una galaxia entera de cientos de miles de millones de estrellas. La energía que se libera es difícil de imaginar. En solo diez segundos, el núcleo en colapso libera más energía de la que nuestro Sol producirá en toda su vida de 10.000 millones de años. La mayor parte de esa energía sale como neutrinos, partículas diminutas que apenas interactúan con la materia. La explosión visible es solo una fracción de la energía total. Las supernovas ocurren unas dos veces por siglo en una galaxia como la Vía Láctea. La última visible a simple vista desde la Tierra fue en 1604, observada por Johannes Kepler. La nebulosa del Cangrejo en la constelación de Tauro son los restos de una supernova que astrónomos chinos registraron en 1054. Fue tan brillante que se podía ver durante el día durante 23 días.
Estrellas de neutrones: lo que queda después de la explosión
Si el núcleo restante después de una supernova tiene entre 1,4 y 3 masas solares, se convierte en una estrella de neutrones. El nombre lo dice todo. El núcleo se aplasta tanto que los protones y electrones se fusionan en neutrones. El resultado es una bola de neutrones de unos 20 km de diámetro, pero con más masa que nuestro Sol entero. Un terrón de azúcar de materia de estrella de neutrones pesaría unos mil millones de toneladas en la Tierra. Algunas estrellas de neutrones giran cientos de veces por segundo y emiten haces de radiación desde sus polos magnéticos. Cuando esos haces pasan por la Tierra, los detectamos como señales pulsantes. Los llamamos púlsares. El primer púlsar fue descubierto en 1967 por Jocelyn Bell Burnell. La señal era tan regular que los astrónomos la apodaron LGM-1 (Little Green Men, Hombrecitos Verdes) antes de descubrir que era un fenómeno natural.
Agujeros negros: cuando la gravedad gana por completo
Si el núcleo restante supera unas 3 masas solares, ni siquiera los neutrones resisten la gravedad. El núcleo colapsa más allá del punto sin retorno y forma un agujero negro. Un agujero negro no es realmente un agujero. Es un punto increíblemente denso (llamado singularidad) rodeado de una frontera invisible llamada horizonte de eventos. Una vez que algo cruza el horizonte de eventos, nunca puede volver. Ni siquiera la luz. Por eso es negro. Los agujeros negros estelares (formados de estrellas muertas) tienen típicamente de 5 a 50 masas solares. Los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias pueden tener millones o miles de millones de masas solares. En 2019, el telescopio Event Horizon capturó la primera imagen directa de la sombra de un agujero negro en la galaxia M87. Se veía exactamente como los físicos habían predicho. Un anillo brillante de gas sobrecalentado alrededor de un vacío oscuro.
Nebulosas planetarias: la hermosa despedida
Cuando una estrella como el Sol pierde sus capas exteriores, el gas en expansión forma una nebulosa planetaria. A pesar del nombre, no tienen nada que ver con planetas. William Herschel inventó el término en la década de 1780 porque se parecían a discos planetarios borrosos en su telescopio. Las nebulosas planetarias duran solo entre 10.000 y 20.000 años antes de dispersarse en el espacio. En términos cósmicos, es un parpadeo. Pero las que podemos ver son impresionantes. La nebulosa de la Hélice parece un ojo gigante mirándote desde 700 años luz de distancia. La nebulosa Mariposa tiene dos lóbulos de gas expandiéndose a más de 960.000 km/h. La nebulosa del Anillo es un círculo casi perfecto de gas brillante con una enana blanca en su centro.
¿Qué pasa con la materia cuando muere una estrella?
Mira, esto es lo realmente alucinante. Casi cada elemento más pesado que el hidrógeno y el helio fue forjado dentro de una estrella. Carbono, oxígeno, nitrógeno, hierro, oro, calcio. Todo. Las estrellas son fábricas de elementos. Cuando una estrella muere, ya sea a través de una suave nebulosa planetaria o una violenta supernova, dispersa esos elementos de vuelta al espacio. Ese material termina mezclándose con nuevas nubes de gas, que colapsan para formar nuevas estrellas y planetas. ¿El hierro en tu sangre? Fabricado dentro de una estrella que explotó hace miles de millones de años. ¿El calcio en tus huesos? La misma historia. Como dijo Carl Sagan: somos polvo de estrellas. Y no es solo poesía. Es literalmente verdad.
¿Se puede ver una estrella moribunda desde la Tierra?
Sí, pero atrapar una en el acto es raro. Las gigantes rojas son visibles por todo el cielo nocturno. Betelgeuse, la estrella rojiza brillante en el hombro de Orión, es una supergigante roja que se acerca al final de su vida. Podría explotar como supernova mañana o en 100.000 años. Nadie lo sabe con certeza. Cuando lo haga, será visible durante el día y podría ser tan brillante como la luna llena por la noche. Las nebulosas planetarias son visibles con telescopios pequeños. La nebulosa del Anillo en Lira y la nebulosa de la Mancuerna en Vulpécula son objetivos populares para los astrónomos aficionados.
¿Cómo morirá nuestro Sol?
Nuestro Sol es una enana amarilla bastante normalita, más o menos a mitad de su vida. En unos 5.000 millones de años, se quedará sin hidrógeno en su núcleo. Se hinchará hasta convertirse en una gigante roja, engullendo posiblemente a Mercurio, Venus, y quizás la Tierra. Aunque la Tierra sobreviva, los océanos se evaporarán y la superficie quedará abrasada. Después de la fase de gigante roja, el Sol perderá sus capas exteriores y dejará una enana blanca del tamaño de la Tierra. Esa enana blanca se enfriará lentamente durante billones de años. Sin supernova, sin agujero negro, sin estrella de neutrones. Solo un apagón tranquilo. Puede sonar triste, pero la muerte del Sol creará una nebulosa planetaria lo bastante bonita como para que astrónomos extraterrestres en galaxias lejanas la admiren con sus propios telescopios.
Nombra una estrella y dale significado
De los aproximadamente 200 sextillones de estrellas en el universo observable, solo unas 300 tienen nombres tradicionales. Estrellas como Sirio, Polaris y Betelgeuse recibieron sus nombres hace siglos. El resto se identifica con números de catálogo. Los servicios de nombramiento de estrellas te permiten elegir una estrella real con coordenadas verificadas y darle un nombre personal. BuyMyPlanet usa datos reales de la NASA para cada certificado. Cada estrella viene con sus coordenadas celestes reales, su constelación, y un certificado personalizado que puedes descargar instantáneamente por $24.99. La opción premium a $29.99 incluye una página web dedicada con un código QR. Es simbólico, no científicamente oficial, pero la verdad es que es una forma bastante especial de conectar el nombre de alguien con el cosmos. También puedes nombrar un planeta si las estrellas no son lo tuyo.
Estrellas famosas para explorar
Betelgeuse
Una supergigante roja que podría explotar como supernova en cualquier momento. Betelgeuse es tan masiva que si reemplazara nuestro Sol, se tragaría Marte.
Sirius
La estrella más brillante del cielo nocturno. Sirio es una deslumbrante estrella azul-blanca a solo 8,6 años luz. Los egipcios construyeron su calendario en torno a ella.
Polaris
La Estrella del Norte. Durante siglos, marineros y exploradores usaron Polaris para orientarse. Se encuentra casi exactamente sobre el polo norte de la Tierra.
Vega
Una de las estrellas más brillantes visibles desde la Tierra. Vega fue la primera estrella fotografiada (en 1850) y la primera en tener su espectro registrado.
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Nombrar una estrellaPreguntas frecuentes
¿Qué pasa cuando una estrella se queda sin combustible?
Cuando una estrella agota su hidrógeno, la gravedad toma el control. Las estrellas pequeñas y medianas (como el Sol) se hinchan en gigantes rojas, pierden sus capas exteriores como nebulosas planetarias y dejan enanas blancas. Las estrellas masivas fusionan elementos cada vez más pesados hasta el hierro, luego su núcleo colapsa y explotan como supernovas, dejando estrellas de neutrones o agujeros negros.
¿Nuestro Sol explotará cuando muera?
No. Nuestro Sol no es lo suficientemente masivo para hacer una supernova. En unos 5.000 millones de años, se expandirá en una gigante roja, perderá sus capas exteriores formando una nebulosa planetaria, y su núcleo se convertirá en una enana blanca. Es una muerte relativamente pacífica comparada con lo que les pasa a las estrellas masivas.
¿Cuánto tarda una estrella en morir?
Depende de la masa de la estrella. Las enanas rojas pueden vivir billones de años. Estrellas como el Sol duran unos 10.000 millones de años. Las estrellas masivas queman su combustible en solo unos pocos millones de años. La explosión final (supernova) ocurre en segundos, pero el declive completo desde la secuencia principal hasta la muerte puede llevar millones de años.
¿Cuál es la diferencia entre una supernova y una nova?
Una nova es un brillo temporal de una enana blanca que ha atraído material de una estrella compañera. La enana blanca sobrevive y puede hacer nova otra vez. Una supernova es la destrucción completa del núcleo de una estrella masiva, liberando millones de veces más energía que una nova. La estrella no sobrevive a una supernova.
¿Puede una estrella convertirse en un agujero negro?
Sí, pero solo las estrellas muy masivas. Después de una supernova, si el núcleo restante supera unas 3 masas solares, colapsa en un agujero negro. Estrellas como el Sol no son lo suficientemente masivas. Terminan como enanas blancas.
¿Tienes preguntas?
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