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Qué lejos queda ya aquel comentario que hizo un reputado Presidente de la Real Society de Londres: “Nunca sabremos de qué están compuestas las estrellas”. Claro que lo sabemos, desde la Tierra podemos detectar los espectros de los elementos que la conforman y, mucho más.  Ahora disponemos de la Física Básica de la fusión solar y se ha hecho posible reelaborar las estimaciones de Kelvin sobre la edad del Sol, y muy exactamente, a partir de las leyes de Newton y la velocidad orbital de los planetas.

El resultado es 1.989 x 1033 gramos, el equivalente de 300.000 Tierras. Según revela el espectrógrafo la composición del Sol, al menos en la superficie, es principalmente hidrógeno y helio. Conociendo, por consiguiente, la masa el volumen y la composición aproximada del Sol, podemos conocer las condiciones que prevalecen en su centro, donde se producen los procesos termonucleares. Sabemos que la temperatura del núcleo alcanza los 15 millones de grados, la que la densidad es unas doce veces la del plomo (aunque el calor mantiene el denso material en estado gaseoso, y no sólido), y que la tasa de la fusión es tal que unos 4,5 millones de toneladas de hidrógeno se fusionan para formar helio dentro del Sol cada segundo. Se ha calculado que la vida total del Sol está próxima a los 10.000 millones de años. Puesto que la datación radiométrica de los asteroides y la Tierra da unos 5.000 millones de años, debemos concluir que el Sol, actualmente, está a la mitad de su vida, y tiene otros 5.000 millomnes de años de combustión de hidrógeno de manera que, la Tierra y nosotros (si somos capaces de llegar hasta allí), gozamos de ese tiempo para resolver muchos problemas que la misma dinámica del Universo nos trae de camino.

El Sol visto por SDO. Imagen NASA

Podemos calcular de modo análogo los plazos de vida de otras estrellas. La tasa de fusión aumenta según la cuarta potencia de la masa; por consiguiente, las estrellas enanas duran mucho más  que las gigantes. Las estrellas menos masivas llegan a tener el 1 por ciento de la masa del Sol, y, si bajan de 0,80 por ciento, nunca podrán llegar a ser estrellas como tales al no poder generar el suficiente calor en su interior para que se produjese la fusión y, en tal caso, se quedan como simples planetas. Las estrellas enanas rojas (las que más abundan el Universo).

Archivo:RedDwarfNASA.jpg

Estas pequeñas enanas,  que ocupan el tercio inferior del Diagrama de Hertzsprung-Russell, queman su combustible de hidrógeno con tanta mesura que pueden durar mucho más que la edad actual del Universo. En el Otro extremo de la escala, en la cima del Diagrama, están las estrellas gigantes de unas 100 – 120 veces la masa del Sol (si fuesen mucho más grandes, estallarían apenas empezacen a calentarse, su propia radiación las destruiría) Estas inmensas estrellas derrochan el combustible nuclear pródigamente, y se quedan sin hidrógeno en un tiempo relativamente corto para las edades de las estrellas; una estrella diez veces más masiva que el Sol dura menos de 100 millones de años.

(Foto: ESO)

La última imagen de Betelgeuse nos lleva a pensar que, su fin está muy próximo. A su alrededor se está creando una nube de gas que comienza a circundarla, lo cual, es indicio mde que, el fin es´ta próximo.

Todas estas consideraciones enriquecieron y estimularon lo que podríamos llamar la ecología de la Vía Láctea. Revelan que las estrellas más espectaculares de las galaxias, las gigantescas estrellas blancoazuladas O y B, esas que vemos brillar azuladas en las nebulosas y que con su fuerte radiación ultravioleta ionizan el gas circundante y las hace más hermosas, bellas, coloridas y luminosas, pues esas son, amigos míos, las que tienen la vida más corta. Adentrarse en el nacimiento, vida y muerte de las estrellas, su composición y en qué se pueden convertir al final de sus vidas en función de sus masas, es fascinante.

El diagrama de Hertzprung-Russell del cúmulo de las Pléyades, por ejemplo, presenta casi enteramente estrellas de la serie principal. Esto nos dice que las Pléyades son un cúmulo jóven, en el que no ha pasado bastante tiempo para que ni siquiera las estrellas gigantes se hayan consumido y pasado a la etapa gigante roja. (Se estima que las estrellas de las Pléyades tienen menos de cien millones de años.)

Las Pléyades y polvo estelar

El prominente cúmulo abierto en Taurus, es, también conocido como las Siete Hermanas, se designa como M45. El cúmulo se extiende 1,5º del cielo y contiene unas 100 estrellas, siendo la más brillante de ellas Alcyone. Su diámetro real es de unos 13 años luz. Se cree que deben haber otros miembros dispersos y situados más lejos. La distancia que nos separa de este grupo de estrellas es de algo más de 400 años-luz.

En contraposición a la juventud de las Pléyades, podríamos poner a M3 que, a la vasta distancia de unos 30.000 años luz nos contempla y, su edad, se cifra en una edad muy cercana a la del Universo mismo, lo que hace de él uno de los más antiguos que se conocen.

Cúmulo Globular M3

El cúmulo M3 contiene más de medio millón de estrellas viejas que forman el cúmulo globular que podeis ver en la imagen.

En nuestra escala de tiempo comprimida, si las equiparamos con el tiempo de las estrellas, cada hora equivaldría a mil millones de años, todas estas espectaculares estrellas son testigos de muchas de las generaciones que han pasado por el planeta Tierra, mientras ellas, desde sus alturas, nos miran sonrientes, sabiendo que somos “sus hijos” fruto de los elementos que ellas forjaron en sus núcleos a partir de átomos ligeros que se transmutaron en átomos cada vez más pesados por la variedad de procesos de fusión: de hidrógeno a helio, en carbono, oxígeno, magnesio, etc. Todo lo necesario para forjar, en la Nebulosas, nuevas estrellas, nuevos mundos y vida nueva con el material químico-biológico que ellas crearon.

La Gran Nebulosa Carina

La gran Nebulosa Carina, como otras muchas en el cielo, contiene los elementos necesarios para que, a partir de ellos, surja la vida. Con sus 300 años-luz de diámetro y a una distancia de más de 7.000 de nosotros, allí está crando nuevas estrellas y nuevos mundos. El gas interestelar y el polvo cósmico que, garantiza la continuidad, la regeneración de las galaxias. Estas nubes son las portadoras de la materia primordial del Universo.

Bethe nos habló de la reacción protón-protón pero, sólo producía Helio. El ciclo del Carbono, tampoco nos sirve: emplea nitrógeno, carbono y oxígeno sólo como catalizadores sin dar origen a más elementos pesados. Así que, se necesita otra Física más imaginativa para llegar hasta los elementos más pesados y reconstruir la complejidad de la fusión nuclear. Llegaron Gamow y, sobre todo Fred Hoyle y su equipo que, finalmente, pudo dar con la piedra Rosetta con la cual pudieron someter a prueba sus ideas.

“El problam de la síntesis de elementos -escribieron- está estrechamente ligado al problema de la evolución estelar.” La curva de abundancia cósmica de elementos muestra las cantidades relativas de diversas clases de átomos que hay en el Universo a gran escala:

Hidrógeno, Helio, Litio, Berilio, Boro, Carbono, Oxígeno, Neón, Silicio, Azufre, Hierro, Plomo, Torio, Uranio (como se puede ver, estoy dando saltos y dejando sin nombrar algunos elementos para poder dejarlo como un resumen). Las diferencias en abundancia son grandes -hay,  por ejemplo, dos millones de átomos de níquel por cada cuatro átomos de plata y cincuenta de tungsteno en la Vía Láctea- y, Hoyle pensó que aquí , como en un jeroglífico, estaba escrita la historia de la materia del Universo.

Diagrama del proceso triple-α

Arriba podemos contemplar el proceso Triple Alfa que descubrió Hoyle para que las estrellas pudieran llegar al Carbono. Como era muy improbable que se fusionaran tres átomos de Helio, la estrella se valía de un truco. Fusionaba un átomo de helio con otro, y obtenía uno de Berilio que, a su vez, se fusionaba con otro de helio y obtenía el de Carbono.

He + He = Be, y, Be + He = 12C

La Historia es fascinante, podríamos estar aquí muchos días y seguir todos los acontecimientos y transiciones de fase que se producen en las estrellas hasta que, llegado el momento de su muerte, explotan en supernovas y hacen su obra final, producir los elementos más pesados en el calor abrasor de la explosión más grande que el Universo puede contemplar.

emilio silvera

 

  1. 1
    emilio silvera
    el 26 de junio del 2011 a las 10:09

    Simplemente pedir disculpas de algún fallo ortográfico. Me pongo a escribir y buscar imágenes que vengan bien con el texto y, me entusiasmo con la historia que cuento, hasta tal punto que, no reparo en que se coló una letra donde no debía o dejé de poner alguna.
    En fin, espero que sepáis disculpar esos pequeños errores que son debidos al entusiasmos y a mi natural impaciencia de querer terminado el trabajo antes de haberlo empezado. Desde que lo imagino en mi cabeza hasta que no lo veo plasmado, no para mi actividad mental y física.
    De todas las maneras, este sitio no es profesional, es un lugar para aficionados amantes de la Ciencia en general y de la Astronomía y la Física en particular (también nos preocupa la Mente), y, siendo así, espero que todos sepamos valorar y disculpar.
    Buen domingo amigos.

    Responder
    • 1.1
      Roberto Conde
      el 25 de abril del 2012 a las 3:35

      Me sumo a los comentarios de los demás y añado, como me dijo alguien acerca de cómo evitar la procrastinación (el dejar las cosas para mañana):

      ¡Mejor algo hecho ya, que algo perfecto que nunca termines!

      Saludos.

      PD: (¡¡Y he conseguido no dar la vara con el tema que quema!! :P )

      Responder
  2. 2
    josé luis
    el 26 de junio del 2011 a las 15:45

    Emilio. porque preocuparse por nimiedades, es de humanos tener errores, solo los que no hacen nada , no se equivocan, asi se comporta la ansiedad del humano ante el tiempo, interesante este último artículo.
    Saludoe desde México

    Responder
  3. 3
    Ignacio C. Ignoscere
    el 26 de junio del 2011 a las 16:50

    Estimado Emilio, acabo de leer el interesante artículo y no he encontrado errores prácticamente, además como bien dice el amigo Jose Luis, es de humano tener errores, y nadie es perfecto, lo digo yo que si suelo tener muchisimos errores ortográficos…:-)

    Un saludo cordial!

    Responder
  4. 4
    Ignacio C. Ignoscere
    el 26 de junio del 2011 a las 16:53

    Estimado Emilio, acabo de leer el interesante artículo y no he encontrado errores prácticamente, además como bien dice el amigo Jose Luis, es de humano tener errores, y nadie es perfecto, lo digo yo que si suelo tener muchisimos errores ortográficos…:-)Un saludo cordial!

    Responder
    • 4.1
      emilio silvera
      el 27 de junio del 2011 a las 5:59

      Hola, amigo Ignacio.
      De errores estamos todos bien servidos. ¿Quién no los ha tenido alguna vez?
      Ya sabes, el dicho: “Es de humanos equivocarse”, y, la perfección, solo la podemos encontrar en la Naturaleza.
      Si te fijas en el último párrafo del trabajo, podrás leer “Abrasor” donde quería decir Abrasador, así que, si Kike lee esta nota que te escribo, como experto en lenguajes raros, podrá decirnos que significa ese palabro en su diccionario.
      Un saludo.
       

      Responder
  5. 5
    kike
    el 27 de junio del 2011 a las 10:55

    Con mucho gusto amigo Emilio, aunque estoy algo desentrenado…

     ”Abrasor”

     - Dícese de ciertas hermanas cocineras de diversos conventos;de caracter afable y constitución oronda, que suelen demostrar su afecto con abrazos llenos de calor….

     - Unidad de medida de ciertas calorias, compuestas por la temperatura corporal proviniente de las sumas de dos cuerpos que se abrazan.

     Un abrazo “abrasor”.

    Responder
  6. 6
    ozzy
    el 28 de junio del 2011 a las 11:30

    ¡Grandes definiciones!! jjjj
    Gracias por este articulo . muy interesante y de facil entendimiento.
    Un saludo desde este Cádiz abrasor.

    Responder
  7. 7
    emilio silvera
    el 28 de junio del 2011 a las 17:45

    Hola, amigo ozzy, es grato “verte” por aquí. En cuanto al calor, mejor hacer como que no está. Si lo ignoramos, es posible que no se note tanto su presencia. Por lo demás, aquí estamos al pie del cañón de la Ciencia que, aunque algunos no lo crean, es de lo más entretenido.
    Un saludo cordial desde Huelva (es decir, desde tu mismo entorno geográfico).

    Responder
  8. 8
    Ramon Marquès
    el 29 de junio del 2011 a las 20:46

    ¡Si el Preidente de la Real Sociedad de Londres hubiera podido leer tu artículo, querido Emilio! ¡Que sobresalto!
    Un fuerte abrazo. Ramon Marquès

    Responder
  9. 9
    emilio silvera
    el 30 de junio del 2011 a las 6:08

    Hola, amigo Ramón:

    Como a tantos otros del pasado no tan lejano, aquel Sr.Presidente, si pudiera ver lo que hoy se sabe y lo que se puede hacer desde aquí, aposentados ricamente en la Tierra, y, enviando ingenios espaciales que nos estudian las atmósferas de planetas o estrellas, nos envían imágenes de mundos lejanos, o, simplemente vigilan nuestro entorno controlando el paso de asteroides y cometas…se morían del susto.

    Que verdad es que, cada vez se adelanta más en menos tiempo. Las posibilidades que tenemos de conseguir cosas “imposibles” para nuestros abuelos es grande, mientras que para nosotros, resultan ya cotidianas al vivir en el futuro que pocos de ellos soñaron.

    Que pases un buen verano amigo.

    Responder

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