¿Qué sucede cuando una estrella muere?
Respuestas
Las estrellas todavía se están formando en muchas, si no en la mayoría de las galaxias. Algunos ya se han quedado sin las nubes de hidrógeno que forman las estrellas, mientras que otros todavía tienen tasas saludables de formación de estrellas.
Entonces, una vez que las estrellas actuales se agotan, todavía se están formando otras nuevas. Actualmente observamos estrellas moribundas y nuevas.
Las estrellas masivas mueren primero (vidas de 1 millón a 1000 millones de años dependiendo de la masa) a menudo espectacularmente con supernovas.
Las estrellas de masa media como nuestro sol (vidas de 1.000 millones a quizás 20.000 millones de años dependiendo de la masa) eventualmente forman gigantes rojas, luego nebulosas planetarias y enanas blancas.
Las estrellas de menor masa, como las enanas rojas (la vida útil puede superar el billón de años), tardan mucho más en agotarse.
Supongamos una galaxia en la que la formación de estrellas esencialmente ha cesado y todas las estrellas actuales se queman. (Billones de años a partir de ahora)
Hay estrellas de baja masa llamadas enanas marrones. Estos generalmente no tienen fusión (excepto bastante brevemente algo de deuterio y/o litio). Sin embargo, aunque es raro, dos de estos pueden acercarse y fusionarse (poco probable en escalas de tiempo humanas, pero razonablemente probable en escalas de tiempo de, digamos, 50 billones o 1 cuatrillón de años) (y sí, sé que la física se complica). Si su masa combinada supera aproximadamente el 8% de nuestro sol, pueden iniciar la fusión de hidrógeno y formar una enana roja. Este objeto existiría (fusionándose) durante un billón de años o más. Incluso podría tener un planeta con vida, aunque las probabilidades no son buenas.
Eventualmente, estos se vuelven aún menos frecuentes, y en escalas de tiempo muy grandes, incluso esas enanas marrones se agotarían, por así decirlo.
En ese punto, el universo es bastante oscuro (o la galaxia). Ocasionalmente, dos enanas blancas pueden fusionarse (ya sea una órbita decaída de binarios o una posibilidad aleatoria). Si su masa combinada supera las 1,4 masas solares, pueden crear repentinamente una supernova dramática, o incluso una estrella de carbono de vida corta.
Después de estos eventos, es más difícil de decir. Algunos científicos creen que los protones pueden decaer. Si es así, los cadáveres estelares restantes (enanas blancas y similares) y los planetas/asteroides/etc. restantes se evaporarán efectivamente a medida que sus protones decaen, y también sus neutrones. Sin embargo, muchos no creen que los protones se descompongan, por lo que estos cuerpos pueden ser más estables. Incluso si los protones lo hacen, su vida media es de aproximadamente 10^34 años, que es un tiempo ridículamente largo. (el universo actual tiene aproximadamente 1.4x10^10 años, por lo que estamos hablando de un millón de billones de billones de veces la edad actual del universo)
En escalas de tiempo aún más largas (hasta 10^100 años), los agujeros negros pueden evaporarse a través de la radiación. No muy emocionante hasta los últimos momentos.
Después de eso, hay algunas teorías cuánticas exóticas, pero casi nada más sucede en ninguna parte.
Todo esto supone que hipótesis como el gran desgarro o la gran crisis son falsas (como parece probable). Esto significa que el universo no se desgarrará a sí mismo por la energía oscura hasta el nivel atómico, ni eventualmente colapsará de nuevo por la gravedad.
Varios miles de millones de años después de que comienza su vida, una estrella morirá. Sin embargo, cómo muere la estrella depende del tipo de estrella que sea.
estrellas como el sol
Cuando el núcleo se quede sin combustible de hidrógeno, se contraerá bajo el peso de la gravedad. Sin embargo, se producirá algo de fusión de hidrógeno en las capas superiores. A medida que el núcleo se contrae, se calienta. Esto calienta las capas superiores, haciendo que se expandan. A medida que se expanden las capas exteriores, el radio de la estrella aumentará y se convertirá en una gigante roja. El radio del sol gigante rojo estará justo más allá de la órbita de la Tierra. En algún momento después de esto, el núcleo se calentará lo suficiente como para que el helio se fusione en carbono. Cuando se agote el combustible de helio, el núcleo se expandirá y se enfriará. Las capas superiores se expandirán y expulsarán material que se acumulará alrededor de la estrella moribunda para formar una nebulosa planetaria. Finalmente, el núcleo se enfriará en una enana blanca y luego eventualmente en una enana negra. Todo este proceso llevará unos miles de millones de años.
Estrellas más masivas que el sol
Cuando el núcleo se queda sin hidrógeno, estas estrellas fusionan helio en carbono al igual que el Sol. Sin embargo, una vez que desaparece el helio, su masa es suficiente para fusionar el carbono en elementos más pesados como el oxígeno, el neón, el silicio, el magnesio, el azufre y el hierro. Una vez que el núcleo se ha convertido en hierro, ya no puede arder. La estrella colapsa por su propia gravedad y el núcleo de hierro se calienta. El núcleo se vuelve tan apretado que los protones y los electrones se fusionan para formar neutrones. En menos de un segundo, el núcleo de hierro, que tiene aproximadamente el tamaño de la Tierra, se reduce a un núcleo de neutrones con un radio de aproximadamente 6 millas (10 kilómetros). Las capas exteriores de la estrella caen sobre el núcleo de neutrones, aplastándolo aún más. El núcleo se calienta a miles de millones de grados y explota (supernova), liberando así grandes cantidades de energía y material al espacio. La onda de choque de la supernova puede iniciar la formación de estrellas en otras nubes interestelares. Los restos del núcleo pueden formar una estrella de neutrones o un agujero negro dependiendo de la masa de la estrella original.
Fuente: howstuffworks.com