X
Uso de Cookies
EIS Digital utiliza cookies propias y de terceros para mejorar la navegabilidad de nuestra página, su acceso y la personalización de nuestros contenidos. Si continúa accediendo a nuestra página, entendemos que nos otorga su consentimiento expreso para su uso. Puede obtener más información sobre las mismas y su configuración en nuestra Política de Cookies.

Ciclo vital de las estrellas

Trabajo inter-curricular

OTRAS PUBLICACIONES • 26/05/2016


Por Pablo Cortés Casado
Alumno de 3º ESO del Colegio SAN LUIS GONZAGA, Majadahonda


RESUMEN

Las estrellas son los cuerpos celestes que emiten la luz que vemos. La cantidad de esta, depende de la fase vital en la que se encuentra la estrella que la produce. Todos estos cuerpos celestes tienen su origen en una nebulosa, y a partir de la cantidad de materia que presenta esta nube de gas interestelar, las estrellas tendrán una masa u otra. Este factor será la causa de los distintos cambios que sufrirá una estrella a lo largo de su vida, que decidirán a su vez la muerte que tendrá la estrella, pudiendo formarse el conocido agujero negro.

Palabras clave: Estrella – Nebulosa – Masa – Agujero negro – Cuerpo celeste.


El trabajo que voy a desarrollar a continuación trata sobre el ciclo de la ‘vida’ de las estrellas. Este proyecto se divide en tres partes: una ya iniciada introducción, el desarrollo del tema a tratar y, por último, una conclusión.


1.    LAS ESTRELLAS

Las estrellas son motores de energía cósmica que producen calor, luz y numerosas formas de radiación como rayos ultravioleta y rayos X. Están formadas por gas y plasma, un estado de supercalentamiento de la materia.
La estrella más conocida es el Sol. Esta es una estrella solitaria, aunque tres de cada cuatro estrellas son parte de un sistema formado por dos estrellas orbitando mutuamente.

El número total de estrellas es desconocido. Se cree que en cada una de las más de 100.000 millones de galaxias del universo, hay más de 100.000 millones de estrellas. Aunque no sepamos el número de estrellas que hay en el universo, podemos averiguar un gran número de estrellas que han dejado de existir gracias a la luz que desprenden en el momento de su muerte, y también las estrellas que nacen; todo esto siempre y cuando se encuentren a una distancia ‘cercana’ a la Tierra.

Las estrellas del cielo pueden tener distintos colores según su temperatura. Las estrellas más calientes son de colores azul o blanco, mientras que las estrellas más frías tienen tonos rojos o anaranjados. Las estrellas que más brillo tienen y que sobresalen del resto tienen una mayor luminosidad, un término relacionado con cuanta energía despiden. Otra causa de que unas estrellas sobresalgan más que otras es la distancia a la que se encuentran de la Tierra.

Según su tamaño, las estrellas se clasifican en rangos desde enanas hasta supergigantes. Una estrella puede llegar a ser supergigante a la mitad de su vida, y también puede llegar a ser una enana en un momento cercano a su muerte. Las supergigantes pueden tener radios mil veces mayores que el del Sol. Las estrellas pasan los años emitiendo energía debido a que en ellas tienen lugar reacciones de fusión nuclear y cuando cesan, las estrellas comienzan a perder energía y a disminuir su tamaño hasta que al fin mueren. La acumulación de la presión produce un aumento de la temperatura en el interior de una estrella naciente, y la fusión nuclear empieza cuando la temperatura del núcleo de una estrella joven alcanza los 15 millones de grados Celsius.


2.    CICLO VITAL DE LAS ESTRELLAS

El ciclo de vida de una estrella comienza como una gran masa de gas relativamente fría. Esta nube empieza a colapsarse bajo la acción de su gravedad. La nube se fragmenta y la contracción calienta estos fragmentos hasta que progresivamente el centro se hace lo suficientemente caliente para que las reacciones de fusión nuclear se inicien. Para que el colapso gravitacional ocurra, la temperatura debe ser pequeña para que las moléculas se muevan lentamente y permitan a las partes más densas de la nube contraerse bajo su propia gravedad. En este momento la fuerte contracción se detiene y nace la estrella. Una nube interestelar puede producir muchas estrellas simultáneamente dependiendo de la masa de dicha nube.

·     . Protoestrella

      La protoestrella es la región central opaca y densa. Su masa va aumentando conforme más materia cae del exterior y su radio continúa disminuyendo debido a que su presión es insuficiente para poder soportar la fuerza de la gravedad. En este momento se puede distinguir una superficie en la protoestrella, su fotosfera. A medida que la protoestrella evoluciona, su tamaño disminuye progresivamente, aumentando su densidad y la temperatura en el centro y en la fotosfera.


Hay una fase dentro de esta denominada T-Tauri, en la cual la estrella produce fuertes vientos, que empuja hacia fuera el gas y moléculas. Esto hace que la estrella se haga visible por primera vez sin la ayuda de infrarrojos.


A medida que la estrella gana temperatura, los átomos de hidrógeno se fusionan y dan lugar a átomos de helio.



Número 1. La protoestrella es la primera fase visible de una estrella. Wikipedia.

. Secuencia principal

A medida que la estrella gana temperatura, los átomos de hidrógeno se fusionan y dan lugar a átomos de helio.
En esta fase hay distintas estrellas dependiendo de su color (las azules son las más calientes, mientras que las rojas son las más frías) y de su tamaño. Las estrellas de mayor masa se quedan sin combustible muchísimo más rápido que una estrella con menos masa. Las más grandes suelen durar solo millones de años, mientras que las pequeñas pueden durar miles de millones de años.

Las enanas rojas son las estrellas más abundantes del universo, debido a su larga vida, pero son apenas imperceptibles desde la Tierra ya que no emiten luz suficiente. Próxima Centauri es una enana rojo, y la estrella más cercana al Sol.



                               Número 2. La enana roja Próxima Centauri es la más cercana al centro del Sistema Solar. Hyperphysics.

Dependiendo de su masa, las estrellas pueden tener distintos tipos de finales cuando han consumido todo el hidrógeno, fusionándose en átomos de helio:


•    Gigantes: Son el resultado de la evolución de estrellas de masa baja o intermedia, como podría ser nuestro Sol. Este tipo de estrellas son  muy importantes debido a que forman parte de la mayoría de la luz en nuestra Galaxia. Cuando el Sol fusione todo el hidrógeno, se transformará en una gigante roja. Una vez ocurra esto, su atmósfera se expandirá y cubrirá más allá de la órbita de la Tierra. Permanecerá en este estado hasta que las reacciones nucleares en su interior sean capaces de convertir el helio en carbono.



                 Número 3. Son estrellas de secuencia principal con masa baja o intermedia. Comofunciona.

La siguiente fase después de una gigante roja, es la nebulosa planetaria. La nebulosa planetaria se forma cuando las capas de la estrella se expanden y se alejan de ella. Su vida es corta, durando pocos miles de años. La nebulosa se aleja mucho de la estrella central y acaba diluyéndose en el espacio. Cuando la nebulosa planetaria desaparece, se puede ver el núcleo de la gigante roja, que se ha ido haciendo más pequeña hasta tener un tamaño como el de la Tierra. La gigante no tiene fuentes de energía, pero sigue emitiendo luz debido a su temperatura. Esta estrella pequeña posee una superficie de color blanco y caliente y recibe el nombre de enana blanca, representando la muerte de estrellas con una masa de nivel bajo y medio (estrellas poco masivas).



Número 4. La nebulosa planetaria es la fase final de las gigantes. Freepik.


•    Supergigantes: Estas estrellas son muy luminosas y enormemente grandes. En su máxima extensión, las supergigantes pueden extenderse más allá de la órbita de Júpiter. Hay principalmente dos tipos de estrellas supergigantes: azules y rojas. En cuanto al tamaño, las azules suelen ser mucho más pequeñas que las rojas, pero al ser mucho más calientes estas estrellas son tan brillantes como las rojas.


Las supergigantes se forman cuando estrellas masivas (con una masa de nivel alto) evolucionan. Se les acaba el hidrógeno en el núcleo, y en consecuencia se enfrían y se expanden, al igual que el Sol, pero a tamaños increíblemente grandes. Un ejemplo de supergigante roja es Betelgeuse, que se encuentra en la constelación de Orión.

Estas estrellas dejan de crecer cuando su centro se encuentra formado mayoritariamente por núcleos de hierro. Como el hierro es el núcleo que puede existir, es incapaz de fusionar produciendo energía.



Número 5. La supergigante azul tiene un gran tamaño, similar al de un planeta. Paperblog.

Si se le hace un corte central que atraviese a una supergigante de arriba abajo, podemos observar diferentes capas de, desde el centro al exterior, hierro, silicio, magnesio, neón, oxígeno, carbono, helio e hidrógeno. Los fotones asociados a la elevada temperatura realizan la fotodesintegración del hierro. Los núcleos de hierro se rompen, consumiendo energía por lo que el núcleo se enfría y disminuye su presión. La contracción de las capas más exteriores de la estrella debido a su gravedad aumenta, ya que el núcleo se colapsa y la fuerza que empujaba las capas hacia el exterior por la fusión nuclear disminuye drásticamente.

Después de esto ocurre la neutronización del núcleo. El núcleo está constituido por partículas elementales, electrones, protones, neutrones y fotones; y debido a la gran densidad los electrones se combinan con los protones para dar lugar a neutrones y neutrinos. Como los neutrinos no interaccionan con la materia, escapan del núcleo y se llevan energía con ellos. Al no haber electrones y escaparse los neutrinos el núcleo de la estrella, éste se desestabiliza y no hay nada que evite que el núcleo se colapse hasta que los neutrones estén unos junto a otros. Los neutrones se repelen y se produce una fuerza que se opone a la fuerza gravitacional y se detiene el colapso.

Con estas enormes densidades, el núcleo detiene el colapso bruscamente y después rebota. Se produce una gran onda de choque que se lleva todas las capas al espacio excepto la del núcleo. La estrella explota de manera muy violenta y libera una tremenda cantidad de energía, produciéndose la muerte de la estrella. Este proceso es conocido como explosión de supernova (tipo II). Durante unos días la supernova puede ser tan brillante como la galaxia en la que se encuentra.



Número 6. La supernova tipo II es tan brillante como una galaxia. Blogspot.


Los restos de la explosión que se están expandiendo pueden colisionar con el polvo y el gas interestelar ayudando a la contracción de las nubes que formarán nuevas estrellas.

Existen dos finales a partir de la supernova:

Estrella de neutrones.

Se produce después de la explosión, cuando queda el núcleo soportado por la presión de los neutrones. Estas estrellas son de pequeño tamaño, con unos 20 km, pero tienen una masa enorme. En la actualidad se conocen más de 400 estrellas de neutrones.


Algunos modelos de estrellas de neutrones sugieren que los neutrones pueden desplazarse por el núcleo de la estrella sin ningún rozamiento ni fricción.



Número 7. Estas estrellas tienen un campo electromagnético. Xatakaciencia.

+  Agujero negro.

Aparece si después de la explosión la masa del residuo estelar presenta una gran masa (superior a tres masas solares). El colapso no se detiene sino que continúa reduciendo su tamaño, formando un intenso campo gravitacional. Durante el colapso, la estrella puede disminuir tanto de tamaño y conseguir un campo gravitacional tan intenso que impide que la luz escape de ella.


La velocidad de escape es la velocidad necesaria para que un objeto escape de la atracción de otro. Cuando la velocidad de escape alcanza el valor de la velocidad de la luz nada puede escapar de la superficie del objeto que ejerce esa atracción tan intensa. Esto es lo que ocurre con los agujeros negros.
 


Número 8. Los agujeros negros lo ‘absorben’ todo. BBC.


Según un nuevo modelo basado en la teoría cuántica de bucles, los agujeros negros pueden explotar en agujeros blancos, que vierten toda su materia en el espacio. En la revista ‘Nature’ se publicó la teoría que explica que el momento en el que un agujero negro se transforma en un agujero blanco tiene lugar justo después de la formación del agujero negro, pero como la gravedad dilata el tiempo, los científicos lo ven como un agujero negro durante miles de millones de años, dependiendo de su tamaño.

No es seguro que los agujeros blancos existan debido a que son objetos que desafían a las leyes de la física actuales. De momento, lo más lejos que han podido llegar los físicos es el planteamiento de ciertas teorías como la explicada anteriormente.


                                                                     Número 9. Los agujeros blancos dejan escapar la materia. Soysanador.

En conclusión, las estrellas son unos cuerpos celestes que se comportan de una manera singular y que han despertado la intriga de los astrónomos y físicos a lo largo de la historia, debido principalmente a las características que presenta cada estrella, las cuales las clasifican en distintos tipos en un momento determinado e incluso a lo largo de su ‘vida’.



                      Número 10. Las estrellas tienen vidas distintas dependiendo de su masa y su volumen. Blogspot.


BIBLIOGRAFÍA

Las estrellas. [10 de enero 2016]. Recuperado en http://www.nationalgeographic.es/ciencia/espacio/estrellas

Ciclo vital de las estrellas. [12 de enero 2016]. Recuperado en http://www.astromia.com/universo/estrellas.htm

Protoestrella. [13 de enero 2016]. Recuperado en http://www.batanga.com/curiosidades/2011/08/21/tipos-de-estrellas-del-universo y http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/12603290/El-ciclo-vital-de-las-estrellas.html

Secuencia principal. [20 de enero 2016]. Recuperado en
http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/12603290/El-ciclo-vital-de-las-estrellas.html

Agujero blanco. [31 de enero 2016]. Recuperado en http://www.cienciasenergeticas.com/2013/06/agujero-blanco.html, http://www.batanga.com/curiosidades/3696/que-es-un-agujero-blanco y https://actualidad.rt.com/ciencias/view/134451-agujeros-negros-blancos-morir



bandera idioma

ABSTRACT

The stars are celestial bodies that emit the light that we see. The amount of this, depends on the vital phase in which the star that produces it is. All these celestial bodies have their origin in a Nebula, and from the amount of material that presents this cloud of interstellar gas, the stars will have a mass or another. This factor will be the cause of the various changes that will suffer a star throughout its life, which will decide at the same time the death that the star will have, being a possibility of becoming a black hole.

Keywords: Star – Nebula – Mass – Black hole – Celestial body.



Búsqueda por fechas
hasta

NOTICIAS MÁS LEIDAS