Las Estrellas
Desde tiempos remotos los seres humanos hemos tenido gran curiosidad por saber qué son los titilantes puntos luminosos en el firmamento, los hemos asociado con dioses, con animales e incluso con criaturas míticas. En la popular serie “Cosmos”, Carl Sagan decía que tal vez para nuestros antepasados las estrellas eran fogatas que encendían los hombres que vivían en la bóveda celeste, para de esa forma iluminar y guiar a los que habitamos en la superficie de la Tierra.
Actualmente la Ciencia ha tomado la posta y nos ha dado una explicación coherente de lo que son las estrellas. Son gigantescos hornos nucleares donde se originan los elementos que componen la tabla periódica, tómese un tiempo el lector y piense en lo espectacular de esta afirmación, el oxígeno que respiramos, el hierro de nuestra sangre, el calcio de nuestros huesos, todos ellos se originaron en las estrellas y todos ellos son parte de nosotros.
Si vamos un paso más para atrás, la ciencia nos explica nuevamente cómo se forman las estrellas, éstas tienen su origen en las enormes nubes de hidrógeno que existen en el universo, la fuerza de gravedad actúa sobre dichas nubes y hace que colapsen sobre sí mismas, con el tiempo la nube se arremolina sobre un punto. La densidad y el calor aumentan progresivamente, sigue el proceso y la nube alcanza el equilibrio hidrostático (toma una forma esférica), llega un momento en que la gravedad y el calor generado por el choque de los átomos, calienta tanto la nube que alcanza millones de grados. Una vez en este punto se inicia la reacción nuclear, se unen los átomos de hidrógeno para formar helio, liberándose en el proceso una enorme cantidad de energía, que es entonces cuando la estrella brilla.
El combustible que inicialmente alimenta a las estrellas es el hidrógeno, van quemando hidrógeno y lo convierten en helio. Cuando se termina el hidrógeno se quema el helio y se consigue como resultado el carbono, este nuevamente da origen al oxígeno. De manera general el proceso sigue hasta llegar al hierro, cuando la vida de la estrella llega a este punto ya no le queda mucha energía, en ciertos casos se vuelve inestable y puede llegar a explotar usándose la energía de dicha explosión para la generación de los elementos más pesados, las explosiones de Súper Novas son las que dan origen al uranio y a otros elementos.
Cuando una estrella explota, riega por el espacio los preciosos elementos que generó en su interior, posteriormente dichos elementos serán la base sobre la cual la vida aparecerá y en algún momento, la vida dará origen a organismos como nosotros, capaces de dar una explicación racional al origen de los elementos de los cuales está formado el universo y nosotros mismos.
En el caso de nuestro Sol, por la cantidad de masa que lo compone podemos decir que nunca llegará a la etapa de combustión del carbono y por lo tanto nunca explotará, podemos decir también que todo nuestro sistema solar se originó de los restos de la explosión de otra estrella, así lo atestigua la presencia de elementos pesados en nuestro propio planeta, esos elementos pesados tienen su origen como ya lo dijimos en una Súper Nova. De esta forma el universo recicla constantemente sus elementos, partiendo de las primigenias nubes de hidrógeno y de helio que se originaron en el Big Bang, llegamos hasta la formación de galaxias, estrellas, planetas y seres vivos.
Los científicos piensan que el Sol es una estrella de tercera generación, dicho de otra manera, tiene su origen en una primera Súper Nova que hizo explosión, luego de los restos de esta se formó otra estrella que nuevamente explotó como Súper Nova y que finalmente, de los elementos dejados en el espacio por la segunda Súper Nova se formó todo nuestro Sistema Solar.
Hablemos un poco del brillo de las estrellas. Según la ultima medición de la calidad del cielo nocturno de Asunción, en una noche despejada podemos ver un poco más de 400 estrellas, esto se debe a la gran cantidad de polución lumínica que tenemos en la capital de país, los anuncios publicitarios y los alumbrados públicos mal diseñados desperdician energía eléctrica e iluminan el cielo, esto hace que dicha luz oculte a las estrellas menos brillantes, en lugares alejados de los centros urbanos es posible ver en el firmamento unas 1.000 estrellas.
A simple vista las estrellas parecen tener todas el mismo tamaño, para ser exactos, las diferencias que podemos apreciar son mínimas, en la realidad hay una gran variación de tamaños entre ellas, por ejemplo la estrella más cercana a nosotros se llama Próxima Centauri está a unos 4.22 años luz de nosotros y es 7 veces más pequeña que el Sol, Próxima brilla 150 veces menos que nuestro Sol y no es observable a simple vista.
La estrella más brillante en el cielo es Sirio, está a unos 8.6 años luz de la Tierra, tiene un brillo 21 veces mayor que el Sol y un tamaño 1.7 veces superior a nuestra estrella, las siguientes estrellas son mucho más grandes que nuestro Sol, por ejemplo Rigel es 62 veces mayor, Betelgeuse 650 veces, Antares 796 veces, pero el peso pesado, la estrella más grande conocida es W Cephei, tiene 3.676 millones de kilómetros de diámetro. En comparación con nuestro Sol que tiene 1.392.000 kilómetros, lo que en otras palabras significa que W Cephei es 2.640 veces más grande que el Sol.(Existe controversia en relación al tamaño de la estrella VY Canis Majoris, algunos autores argumentan que es mayor que W Cephei, pero otros estudios demuestran que su tamaño no supera los 600 diámetros solares).
Con lo anterior tenemos una idea del tamaño que tienen las estrellas, ahora en cuanto a su ciclo de vida podemos decir que como regla, cuanto más grande es una estrella (cuanto más masa tiene) en el momento de su nacimiento más rápido quema su combustible y más rápido muere. El Sol se formó hace unos 4.500 millones de años y permanecerá como lo conocemos por otros 4.000 millones de años, al final de ese periodo se volverá inestable, aumentará de tamaño hasta alcanzar y sobrepasar la órbita terrestre (destruyendo a Mercurio, a Venus y a la Tierra), luego se deshará de su capa exterior y se convertirá en una estrella Enana Blanca (del tamaño de la Tierra). Paulatinamente irá disminuyendo de temperatura hasta convertirse en un cuerpo helado sin ningún tipo de brillo.
Las estrellas de mayor masa que el Sol, al llegar al final de sus vidas también experimentan una gran inestabilidad, debido a que la gravedad trata de hacer que la estrella se encoja (colapse) y la fuerza de la radiación trata que la estrella se expanda (crezca). En un momento dado este equilibrio de fuerzas se rompe y la estrella explota, convirtiéndose en una Nova o Súper Nova. Si lo que resta de la estrella (de su masa) supera las 1.44 masas solares (límite de Chandrasekhar) la estrella original pasará a ser un Agujero Negro, si no supera dicha masa se convertirá en un Pulsar, una Estrella de Neutrones.
Dependiendo de la masa original de las estrellas, éstas pueden tener otros destinos pero lo anteriormente descrito es lo que ocurre de manera general.
Otra característica interesante de las estrellas es el color, los científicos usan el color de estos objetos celestes para catalogarlos, el color es sinónimo de la temperatura, en este sistema de clasificación las estrellas están ordenadas desde la más caliente a la mas fría, siguiendo la nomenclatura O B A F G K M, siendo las estrellas de tipo O las más calientes y las de tipo M las más frías, el Sol es de tipo G, lo que indica que tiene un color amarillo y una temperatura de unos 5 mil grados en la superficie. Las estrellas de tipo O tienen una temperatura de unos 40 mil grados y son de color azul, las de tipo M son rojas y tienen una temperatura de 2.500 grados.
Otro aspecto muy interesante de las estrellas es la luz o dicho de manera general la fuerza electromagnética que producen, esta fuerza se transmite en el espacio por medio de los fotones. Analizando los fotones los científicos obtienen información sobre el tamaño de las estrellas, su masa, su temperatura. Es más, los fotones pueden decirnos exactamente cuáles son los elementos que están presentes en las estrellas.
La luz producida por un tipo especial de Súper Novas (llamadas de Tipo Ia) y por un clase de estrellas denominadas Cefeidas se ha usado para calcular la tasa de expansión con que el universo crece, este mismo análisis de la luz de las Cefeidas y de las Novas Ia es utilizado por los científicos para determinar la edad del Universo. De esta manera la luz de las estrellas ha colaborado en forma decisiva en un tema central de la Cosmología: el cálculo de la edad del Universo.
Como hemos visto, los diminutos puntos brillantes que podemos contemplar en el cielo son objetos muy dinámicos y tienen una importancia radical para nosotros y para el resto del universo, por lo tanto la próxima vez que miremos el firmamento entenderemos mejor la fascinación que muchos sentimos por las estrellas y cómo, de cierta manera somos parte de ellas.
