NACEN, SE DESARROLLAN Y MUEREN

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Supernovas: así muere una estrella

Algunas estrellas ponen fin a sus vidas en forma de supernova: explosiones altamente energéticas que se producen por la inestabilidad de su núcleo debido al afán de las estrellas en conseguir elementos cada vez más pesados.

Mosaico de imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la remanente de supernova Messier 1,
Mosaico de imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la remanente de supernova Messier 1, | NASA, ESA, J. Hester and A. Loll

Las estrellas, al igual que las personas, nacen, se desarrollan y mueren. Aunque, a diferencia de las personas, la muerte de las estrellas depende de su masa, lo que les hace llegar al final de su vida de una forma u otra.

Uno de estos finales se produce en forma de estallido llamado supernova. Esto es, una de las explosiones más poderosas del universo conocido. De las supernovas ya hablamos cuando el telescopio ALMA descubrió cómo estos estallidos son capaces de enriquecer el medio interestelar.

¿Cómo se producen?

La teoría es sencilla. Si su masa es ocho veces la de nuestro Sol, o superior, la estrella estallará en forma de supernova. Es un proceso muy largo, del orden de miles de millones de años. Aunque el final sea distinto dependiendo de la masa, su inicio es igual en todos los casos: las estrellas consumen su hidrógeno para formar helio a través de fusión nuclear. Es de esta forma como consiguen la energía que las hace brillar.

Cuando el hidrógeno se va consumiendo, el helio generado se deposita en el núcleo debido a su mayor densidad. La concentración de helio va aumentando hasta el punto que la estrella se 'envenena' de helio. Como el hidrógeno se va agotando, la estrella busca otro método para obtener energía: fusionar el helio. La transformación en una estrella gigante roja ha comenzado.

Para volver a conseguir energía, los átomos de helio se fusionan para dar lugar a carbono que se va depositando en el núcleo de la estrella. El carbono, se fusiona para generar neón y silicio, y finalmente, hierro. Todos estos materiales se depositan en el núcleo de la estrella.

Pero ocurre una cosa: la energía de la estrella es incapaz de fusionar el hierro. La estrella acaba colapsando para generar el calor suficiente para así intentar fusionarlo. Por supuesto, no lo consigue y la consecuencia de ese colapso es la explosión del núcleo de la estrella. La supernova se ha producido.

Pero en ese suicidio, la estrella no sólo consigue fusionar el hierro, sino que a raíz de esta fusión se generan el resto de elementos químicos naturales de la tabla periódica debido a las altas temperaturas que se generan, enriqueciendo el medio interestelar.

En estas explosiones, se produce en unas horas tanta energía como la que el Sol producirá a lo largo de toda su existencia, y el brillo generado puede superar al de la galaxia que la alberga.

Imagen de la galaxia NGC4526 y la supernova SN 1994D obtenida por el telescopio Jacobus Kapteyn del ING

El estudio de las supernovas

Para el que quiera ver un buen estudio del estallido de una supernova, el artículo 'Discovery of a supernova explosion at half the age of the Universe' publicado por Saul Perlmutter en enero de 1998 en la revista Nature es una buena lectura. En el artículo se analiza la atenuación de la luz provocada por la explosión de un tipo de supernova muy específico para intentar averiguar cómo será el final del Universo.

Por investigaciones como esta, Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess obtuvieron el premio Nobel de Física en 2011 por el descubrimiento de la expansión acelerada del universo por la observación de supernovas distantes.

Una pequeña reflexión

Ahora, una pequeña reflexión: la mayoría de vosotros habéis tenido en vuestras manos un termómetro de mercurio, unos pendientes de plata, o, posiblemente, alguna vez os habéis echado yodo en alguna herida.

Ese mercurio, plata o yodo ha llegado a nuestras vidas desde una mina. ¿Quién lo puso ahí? Se depositaron durante el proceso de formación de la Tierra a bordo de planetésimos ricos en esos elementos. Los planetésimos se formaron en el disco de gas y polvo que dio lugar a todo el sistema solar, y en ese gas, estaban esos átomos de mercurio, plata o yodo.

Los átomos llegaron allí eyectados a raíz de una explosión de supernova y, como estáis imaginando, todo ese mercurio, plata o yodo, se formó en esa explosión. Y no sólo sucede con el mercurio, plata o yodo, sino también con elementos fundamentales para la vida. Por lo tanto, sin estas violentas explosiones, la vida no hubiera sido posible tal y como la conocemos.

Antonio P. Verde | @aperezverde | Madrid | 12/02/2014

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