Esta entrada es la respuesta a una pregunta formulada por Alberto aquí. Si aún no has leído esta respuesta, deberías hacerlo antes de seguir leyendo: me baso en conceptos expuestos allí.
La pregunta de Alberto es básicamente ésta: ¿Por qué razón “explota” una supernova? Cuando la estrella ha consumido todo su hidrógeno, ¿por qué no simplemente se apaga y se convierte en un “ladrillo flotante” en el espacio?
Si habéis leído el artículo sobre el calentamiento del Sol, ya tenéis una idea de por qué una estrella, consumido el hidrógeno, no puede simplemente “apagarse” y convertirse en una masa inerte en el espacio. Un ladrillo de 1 kg es un objeto estable. Un ladrillo de 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 kg no puede serlo nunca: la presión gravitatoria es tan enorme que, sin nada que la compense, el “ladrillo” se colapsaría y sus átomos se destruirían.
Por lo tanto, cuando una estrella ha consumido todo el hidrógeno del núcleo, no puede simplemente detener la fusión y ya está. Dependiendo de su masa, puede seguir varios caminos, y uno de ellos es el de la supernova (que nuestro Sol nunca producirá por ser demasiado pequeño y no tener una estrella compañera). Hay varios tipos de supernova, y tratarlos en detalle sin extenderme mucho es imposible, de modo que voy a dar una breve y simplificada explicación de por qué se producen. Si hay suficiente interés, podemos hacer una serie de artículos sobre la vida de las estrellas. Por ahora, centrémonos en las supernovas de tipo Ia (que son las del artículo que originó la pregunta de Alberto).
Sabemos que la energía que liberan las estrellas se debe a la fusión - del hidrógeno, o de otros elementos cuando no queda hidrógeno. Esta energía es necesaria para compensar la presión gravitatoria que trata de colapsar la estrella (si no es suficiente para ello, entonces se produce un agujero negro). Bien, ¿por qué se produce una supernova Ia?
Cuando una estrella ha consumido el hidrógeno, se comprime mucho y es posible que consiga tal presión y temperatura en el núcleo que se encienda la fusión del helio, alargando la vida de la estrella. (Para esto hacen falta unos cien millones de grados centígrados). El resultado de la fusión del helio (que tiene varias etapas) es carbono y oxígeno, pero para conseguir fusionar éstos hace falta una temperatura gigantesca, que muchas estrellas no pueden alcanzar.
Cuando nuestro Sol, por ejemplo, haya consumido todo el helio de su núcleo, no tendrá suficiente temperatura para fusionar carbono ni oxígeno. El resultado entonces es una enana blanca: una estrella muy pequeña que puede durar miles de millones de años, produciendo una cantidad de energía relativamente pequeña. Éste es el futuro de nuestra estrella. (La razón de que las enanas blancas no se sigan colapsando es compleja y tiene que ver con la mecánica cuántica, así que en este artículo no vamos a hablar de ella).
Pero imagina la siguiente situación: una estrella parecida al Sol en el futuro. Una estrella vieja que se ha convertido en una enana blanca, repleta de carbono y oxígeno pero sin la temperatura suficiente para producir su fusión. Imagina además que esta estrella no está sola: tiene una compañera relativamente cerca.
Lo que sucede entonces es que la enana blanca va atrayendo poco a poco la masa de la otra estrella, y haciéndose más grande poco a poco. La otra estrella va perdiendo materia, y alimentando el crecimiento de la enana blanca. Ésta, a su vez, al hacerse más pesada, se va comprimiendo y calentando cada vez más.
Entonces pasa algo excepcional: si la enana blanca alcanza una masa suficiente (1.44 veces la masa del Sol, valor denominado límite de Chandrasekhar), se calienta tanto que alcanza una temperatura suficiente para producir la fusión del carbono y el oxígeno que tiene dentro: y recuerda, está repleta a rebosar de estos dos elementos, todos los átomos apretados unos contra otros a presiones inimaginables. ¿Qué pasa entonces? Una supernova de tipo Ia.
El carbono y el oxígeno se “encienden” y se produce la fusión de estos elementos de manera extremadamente rápida y violenta: toda la energía que podría haberse liberado poco a poco durante miles de millones de años se libera en tres segundos. La presión generada es tan brutal que la estrella literalmente revienta (las partículas salen de la estrella a un 10% de la velocidad de la luz).
La magnitud de estas “explosiones” es tan enorme que es difícil de asimilar: cuando se produce una supernova de tipo Ia en una galaxia, la galaxia entera es eclipsada por el brillo de la supernova. No hay otro proceso en la naturaleza que tenga una violencia similar: la potencia generada, en watios, es un uno seguido de 45 ceros.
¿Qué queda después? Una imagen vale más que mil palabras. En el año 1054, una supernova Ia fue visible desde la Tierra: numerosos astrónomos árabes y cristianos la describen en sus escritos. Los restos de la supernova son visibles todavía. El “cadáver” de esa estrella es lo que llamamos Nebulosa del Cangrejo. Tiene unos 11 años luz de diámetro y sigue expandiéndose a más de cinco millones de km/h:
Nebulosa del Cangrejo.
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El texto de ¿Por qué “explota” una supernova? , por Pedro Gómez-Esteban, salvo donde se mencione explícitamente, está publicado bajo Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 2.5 Spain License.
{ 9 } Comentarios
Es decir, que por lo que yo entiendo la nebulosa del cangrejo antes era una “pacifica” galaxia como por ejemplo pueda ser la nuestra ahora…
Suponiendo que en nuestra galaxia hay por lo menos un planeta habitado, cosa que no es descabellada suponer, se podria quizas tambien suponer que en esa otra galaxia hubo un planeta habitado… que en tres segundos por lo que veo debio quedar volatilizado, cuando le llegaran los efectos del estallido de la supernova. Invita a la reflexion y a la imaginacion, desde luego.
Incluso si suponemos que hubiera tal vez cientos de planetas habitados en esa galaxia…. cientos de civilizaciones aniquiladas en una pequeña fraccion de tiempo, sin salvacion posible, sin defensa, sin oposicion,…. Todas se perdieron como lagrimas en la lluv… ¡ah no! que eso es otra historia diferente.
No, la nebulosa del cangrejo antes era una estrella que estaba dentro de una galaxia, cuando exploto genero esa nube de polvo que se expande. La nebulosa sigue estando dentro de la galaxia
Como en el articulo explica la nebulosa tiene 11 años luz cuando la via láctea (nuestar galaxia) creo recordar que tiene 100.000 años luz de diametro y unas 200 mil millones de estrellas.
Ah bueno… Gracias por la aclaracion. Mi suposicion era mas… apocaliptica
pero la realidad es la realidad.
De todas formas podria haber un planeta habitado en el sistema solar que formaba antes de su explosion, aunque por lo que he leido en otro articulo de este mismo muy interesante blog me parece que eso tampoco podria ser, no se reunirian las condiciones necesarias para ello.
En fin, lastima, era una idea muy excitante imaginarse un planeta como la tierra desintegrado en 3 segundos y con todos sus insignificantes pero engreidos habitantes dentro…Lo reconozco, las historias de destruccion despiertan un patologico interes en mi.
Buenas: Hed encontrado un video, en el cual esplica esto mismo, se que es un articulo de hace algun tiempo, al igual que el de los pajaros, pero, yo no hace mucho que lei este post. Siendo que lo he encontrado, y que me parece ideal para este post, yo lo pongo, el que lo pueda ver, si os ayuda, muy bien. http://www.youtube.com/watch?v=v-O-WmXNPX8
Pedro creo que aquí hay una pequeña errata:
“Imagina además que esta estrella no está sola: tiene una compañera más pequeña relativamente cerca.”
Normalmente lo que suele haber es una gigante roja cerca, asi que más bien es otra estrella que en su periodo de la secuencia principal tubo menos masa (así tardó mas en entrar en gigante roja) o algo así, ¿no?
cruzki,
Tienes toda la razón: me refiero a que la estrella compañera era más pequeña que la original de la enana blanca pero, como dices, para cuando es una enana blanca ha perdido tanta masa que pesa menos que la otra. Lo corrijo ipso facto.
¡Gracias!
epp… bueno me aclare un poco en cuanto a el tema de la supernova. lo que no me imagino es lo que los otros articulos dicen de q pueda o hubiesen existido algunos otros planetas poblados. es logico la condiciones no habrian sido dadas a la situacion. y como ya dicho explotaria y acabaria con esa poblacion en tres segundos??=? my god.. las posibilidades de que existiera alguien seria 1 en un millon estemos claros. pero no se descarta la vida en otro lado ese es cierto. muy buen blog….. y gracia por no meter a la futura enana blanca en esta conversacion faltaria mucho para q el sol llegue a ese extremo y si ha d suceder ya no estare aqui… falta mucho. pero de que llega el momento llega eso es prometedor. y es cierto jalaria toda la energia de su compañera comenzando de nuevo un ciclo cierto..? osea es un circulo vicioso.. en teoria el sol se acabaria por ratos…!!! eso es grandioso. bye
” El carbono y el oxígeno se “encienden” y se produce la fusión de estos elementos de manera extremadamente rápida y violenta: toda la energía que podría haberse liberado poco a poco durante miles de millones de años se libera en tres segundos. “
Como que se encienden??? explica mas sobre es fusion por favor
@ Max,
Quiero decir que empieza a producirse la fusión de esos elementos.
Es posible que en el futuro tengamos alguna serie sobre fusión, pero por ahora tienes que conformarte con las explicaciones en la serie La vida privada de las estrellas ( http://eltamiz.com/category/fisica/astronomia/vida-privada-estrellas/ ) y con http://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_nuclear .
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¿Por qué “explota” una supernova?
¿Por qué razón “explota” una supernova? Cuando la estrella ha consumido todo su hidrógeno, ¿por qué no simplemente se apaga y se convierte en un “ladrillo flotante” en el espacio?
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