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7. Gigantes rojas y supergigantes.

 
Punto de partida: Supergigante Roja Betelgeuse.  

El punto de partida es ejecutar (doble clic) el archivo Activity6 situado en la carpeta local: \Archivos de programa\Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave ejecuta el archivo Sound-A6.celx que está situado en la carpeta \Archivos de programa\Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.

  1. Las estrellas de la secuencia principal disponen de una larga vida, mientras se va consumiendo el hidrógeno de su interior convirtiéndose en helio. Con ello van volviéndose más calientes.
  2. En unos 700 - 900 millones de años a partir de ahora, nuestro Sol, ahora amarillo, aumentará su temperatura en un 15% aproximadamente. Con esto, su color cambiará a blanco-amarillo. La temperatura en la Tierra superará los 100º C, con lo que los océanos hervirán. El planeta se cubrirá de un vapor mortal y toda la vida en el planeta morirá, excepto quizás por algunas bacterias muy resistentes al calor, que viven en géiseres de agua hirviendo, como los de Islandia o Yellowstone. Si los seres humanos todavía existimos, tendremos que abandonar la tierra mucho antes de que eso ocurra. Pues será imposible vivir en esas condiciones.
  3. A medida que el tiempo pase, el sol mantendrá su ritmo de aumento de la temperatura, mediante la fusión que ocurre en su núcleo, y la superficie llegará a ser blanca. Sin embargo, todo acaba, y llegado un cierto punto, las estrellas consumen todo el combustible de hidrógeno que contienen en el núcleo. Entonces, aún queda una gran cantidad disponible de gas de hidrógeno en un anillo grueso alrededor del núcleo, aunque está demasiado fría para fusionarse en helio; por tanto, el fuego de la fusión nuclear finaliza abajo en el núcleo, y se produce una cierta calma en el interior de la estrella.
  4. En esta situación, la gravedad, siempre presente, atrae la masa de la estrella y comienza a tirar de ella nuevamente hacia el centro. El diámetro de la estrella se contrae y el núcleo es comprimido con presiones gravitatorias enormes. Mes a mes, año a año, la masa de la estrella se contrae en el núcleo. La temperatura aumenta con estas presiones. Sobrepasa los 50 millones de grados y aún continúa aumentando. En una cuestión de años, la estrella de la secuencia principal, ahora vieja, se vuelve muy pequeña y mucho más caliente.
    Finalmente, la estrella se colapsa, su interior está tan caliente que el hidrógeno presente en el exterior del núcleo, pero cerca de él, alcanza la temperatura suficiente para proseguir la fusión en helio, ahora furiosamente, en un gran “anillo” que rodea a este núcleo. El anillo crece hacia fuera, empujando a la estrella, que se hincha hasta un nuevo tamaño de equilibrio. Ahora, en el núcleo no se produce fusión, pues es un gran cúmulo de ceniza de helio, con una temperatura de unos 50 millones de grados.
  5. El aumento de tamaño es MUY grande. El Sol se hinchará hacia el exterior hasta un diámetro de entre 30 a 50 veces más grande. Se convertirá en una estrella GIGANTE. Con esto, también se enfriará su superficie (la parte visible). Como es mucho más grande, la superficie esta más alejada del núcleo, y con ello, de la fuente de calor de la fusión. Por ello, en vez de amarilla o blanca, se vuelve de color anaranjado o rojizo. A este tipo de estrella, las llamamos “Gigantes Rojas”.
  6. Nuestro Sol alcanzará esta fase en su ciclo de vida en unos 5 mil millones años. Tras ello, permanecerá en dicha fase de gigante roja inicial durante unos 60 millones de años. Durante ese tiempo, su viento solar será muy intenso y perderá algo de su masa.
  7. La fase gigante roja de nuestro Sol llegará a ser tan grande que engullirá completamente el planeta interior Mercurio. Además, debido a su cercanía, Venus y la Tierra alcanzarán un calor que casi destruirá ambos planetas, que casi llegarán a ser derretidos y fundidos, alcanzando en sus superficies miles de grados de temperatura.
  8. Conforme va aumentando la cantidad de helio, éste cae hacia el núcleo por la acción de la gravedad. Así, el núcleo se vuelve más denso y más caliente. Tras este proceso, millones de años después de que la estrella alcance la fase de Gigante Roja, su núcleo alcanza los 100 millones de grados. En ese punto, los núcleos de helio con tan alta temperatura también comienzan a FUSIONARSE en carbono, oxígeno y neón. Este proceso se conoce como el Flash de Helio.
  9. Ahora tenemos hay dos fuentes de explosiones, por un lado las explosiones de la fusión del hidrógeno que se producen en un anillo alrededor del núcleo; y por otro, las explosiones de la fusión del helio que ocurren en el interior del núcleo. La energía combinada ahora infla rápidamente el Sol hacia el exterior hasta entre 100 y 200 veces su tamaño original, o incluso más. En cuestión de días o semanas, se convierte en una estrella SUPERGIGANTE. Sin embargo, la gravedad sigue siendo bastante potente para producir una fuerza suficiente para evitar que la estrella se desintegre en pedazos. No obstante, se alcanza un nuevo punto de equilibrio, ahora con un tamaño MUCHO mayor.
  10. La superficie de la estrella, la única parte visible, está ahora muy alejada de la zona donde se produce la energía (en realidad, miles de millones de kilómetros), por eso está muy fría, comparada con dicha fuente, y por ello sólo alcanza a un color rojizo. Entonces, la estrella se convierte en una SUPERGIGANTE ROJA. Nuestro Sol alcanzará esta fase en unos 5 mil millones de años a partir de ahora.
    Nuestro Sol, algún día, se convertirá en una Supergigante Roja.
  11. Cuando esto ocurra, el Sol se inflará tanto que engullirá el planeta Venus, e incluso, como se deduce de la figura, probablemente se tragará y destruirá también la Tierra.
  12. Por otra parte, ¿qué ocurre si la estrella original es ya suficientemente grande?; es decir, si en vez de comenzar como una amarilla, es ya una Gigante Blanca o Blanco-Azul. La respuesta a esta cuestión es que, al principio, cuando se acaba el hidrógeno, experimenta el mismo proceso que una estrella de secuencia principal más pequeña. Es decir, se contrae, se calienta y estalla otra vez con hidrógeno y, además, mediante la fusión del helio. Sin embargo, es una estrella tan grande y tan caliente, que se convierte en una Supergigante roja GIGANTESCA. Algunas de estas estrellas super masivas pueden alcanzar un diámetro de unas 1.000 veces el de nuestro sol.
  13. Las estrellas Gigantes y Supergigantes rojas son comunes en el cielo nocturno, y no son difíciles de encontrar. Podemos visitar alguna de ellas. Para ello, podemos volar en la el Celestia 2 para hacer este viaje; pero deberemos ser muy cuidadosos, pues la radiación en las proximidades de estas estrellas es sumamente poderosa; y no podremos entretenernos demasiado.
  14. Desactiva la opción [Cockpit] para eliminar la visualización de la cabina. Pulsa aquí.
  15. Una estrella roja, de brillo modesto aparecerá en el centro de la pantalla. Presionar [/] para seleccionar la visión de los trazos de las constelaciones, veremos que dicha estrella es Betelgeuse, situada en el hombro de Orión, el cazador. Presionar de nuevo [/] para eliminar la visualización de las constelaciones.
  16. Presionar [G] para ir hasta ella, y enfocar mediante la tecla [Home]. Betelgeuse es una Supergigante Roja muy masiva, con cerca de 500 veces el diámetro de nuestro Sol. Está a unos 425 años luz de la Tierra, y está consumiendo su combustible a una velocidad asombrosa. Tenemos delante una estrella asombrosa, cuya vista está basada en la información que podemos obtener con nuestros mejores telescopios desde la Tierra. Su superficie es bastante multicolor, con unas regiones mas calientes y otras más frías, que se ven en negro por la comparación.
  17. Esta estrella es un monstruo y algún día en el futuro, experimentará una explosión cataclísmica conocida como Supernova (según veremos más adelante). Cuando esto ocurre, se convierte en el objeto más brillante del cielo, al lado del sol durante varias semanas, posiblemente iguala el brillo de la luna. Puede incluso inundar la tierra con una radiación peligrosa que podría afectar a la vida de nuestro planeta. Esto es muy extraño, ya que es un objeto muy lejano (425 años luz), y eso conlleva que a la luz tarda 425 años para conseguir llegar hasta aquí desde la misma. Por tanto, puede haber estallado hace siglos, y sin embargo, la radiación y la luz siguen en la ruta; para llegar mañana, o en 300 años.
  18. Seguidamente, pulsar aquí. Tenemos delante la constelación del Escorpión, que contiene una de las estrellas rojas más bonitas que podemos contemplar en las noches estrelladas. Su nombre es Antares, que también es una estrella Supergigante Roja. Desactiva las constelaciones pulsando la tecla [/] y luego pulsa la tecla [G] para ir allí (dos veces y tendrás una mejor visión). Tiene cerca de 15 veces la masa de nuestro Sol, y es 11.000 veces más brillante que él, y unas 490 veces más de diámetro. Acelerar el transcurso del tiempo mediante la tecla [L] hasta 10.000.000 veces más rápido hasta que Antares esté girando en el espacio. Antares es tan grande que 91 millones de nuestros soles podrían caber cómodamente dentro de ella. También tiene una compañera, otra gran estrella blanca-azul que orbita a su alrededor.
  19. Sin embargo, Antares no es la Supergigante Roja más grande conocida. Esa distinción la ostenta Mu Cephei, una estrella verdaderamente colosal, situada a unos 5.000 años luz de la Tierra. Afortunadamente, la base de datos de la computadora de a bordo de Celestia incluye la estrella y nuestra nave puede llevarnos hasta ella.
  20. Visitémosla; para ello, picar aquí. Presionar [G] para ir hasta ella. Para un vista más cercana haz clic aquí. ¿Es increíble, no?, observa que estamos a 19 U.A. de distancia y aún así el tamaño es colosal. Su apodo es “Estrella Granate” porque su color es un rojo sangre, parecido a la gema del granate. Su enorme radio es unas 1.100 veces mayor que el de nuestro Sol. Para comprender ese tamaño, imaginemos que Mu Cephei fuera una pelota del diámetro de un edificio de oficinas de 20 plantas, entonces, en comparación, nuestro Sol sería del tamaño de una pelota de golf. Realmente, no deseamos estar en su alrededor cuando finalmente termine su vida en una colosal explosión. Esta explosión será, durante un a corto plazo, una de las luces más brillantes de todo el Universo.
  Autoevaluación  
  Una vez llegado a este punto, y antes de seguir con la actividad, realiza el siguiente test: Autoevaluación 4 .