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¿Cómo son las estrellas hipergigantes?

¿Cómo son las estrellas hipergigantes?



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El universo está lleno de estrellas de todos los tamaños y tipos. Los más grandes se llaman "hipergigantes", y eclipsan a nuestro pequeño Sol. No solo eso, sino que algunos de ellos pueden ser realmente raros.

Los hipergigantes son tremendamente brillantes y están repletos de material suficiente para hacer un millón de estrellas como la nuestra. Cuando nacen, toman todo el material de "nacimiento de estrellas" disponible en el área y viven sus vidas rápido y ardiente. Los hipergigantes nacen a través del mismo proceso que otras estrellas y brillan de la misma manera, pero más allá de eso, son muy, muy diferentes de sus hermanos más pequeños.

Aprendiendo sobre hipergigantes

Las estrellas hipergigantes se identificaron por primera vez por separado de otras supergigantes porque son significativamente más brillantes; es decir, tienen una luminosidad mayor que otras. Los estudios de su salida de luz también muestran que estas estrellas están perdiendo masa muy rápidamente. Esa "pérdida de masa" es una característica definitoria de un hipergigante. Los otros incluyen sus temperaturas (muy altas) y sus masas (hasta muchas veces la masa del Sol).

Creación de estrellas hipergigantes

Todas las estrellas se forman en nubes de gas y polvo, sin importar su tamaño. Es un proceso que lleva millones de años, y finalmente la estrella se "enciende" cuando comienza a fusionar hidrógeno en su núcleo. Es entonces cuando pasa a un período de tiempo en su evolución llamado la secuencia principal. Este término se refiere a una tabla de evolución estelar que los astrónomos usan para comprender la vida de una estrella.

Todas las estrellas pasan la mayor parte de sus vidas en la secuencia principal, fusionando constantemente hidrógeno. Cuanto más grande y masiva es una estrella, más rápido consume su combustible. Una vez que el combustible de hidrógeno en el núcleo de cualquier estrella se ha ido, la estrella esencialmente abandona la secuencia principal y evoluciona hacia un "tipo" diferente. Eso sucede con todas las estrellas. La gran diferencia llega al final de la vida de una estrella. Y eso depende de su masa. Las estrellas como el Sol terminan sus vidas como nebulosas planetarias y expulsan sus masas al espacio en conchas de gas y polvo.

Cuando llegamos a los hipergigantes y sus vidas, las cosas se ponen realmente interesantes. Sus muertes pueden ser catástrofes impresionantes. Una vez que estas estrellas de alta masa han agotado su hidrógeno, se expanden para convertirse en estrellas supergigantes mucho más grandes. El Sol en realidad hará lo mismo en el futuro, pero a una escala mucho menor.

Las cosas también cambian dentro de estas estrellas. La expansión se produce cuando la estrella comienza a fusionar helio en carbono y oxígeno. Eso calienta el interior de la estrella, lo que finalmente hace que el exterior se hinche. Este proceso les ayuda a evitar colapsarse sobre sí mismos, incluso cuando se calientan.

En la etapa supergigante, una estrella oscila entre varios estados. Será una supergigante roja por un tiempo, y luego, cuando comience a fusionar otros elementos en su núcleo, puede convertirse en una supergigante azul. IN entre dicha estrella también puede aparecer como una supergigante amarilla a medida que transita. Los diferentes colores se deben al hecho de que la estrella está aumentando de tamaño a cientos de veces el radio de nuestro Sol en la fase supergigante roja, a menos de 25 radios solares en la fase supergigante azul.

En estas fases supergigantes, tales estrellas pierden masa con bastante rapidez y, por lo tanto, son bastante brillantes. Algunas supergigantes son más brillantes de lo esperado, y los astrónomos las estudiaron con más profundidad. Resulta que las hipergigantes son algunas de las estrellas más masivas jamás medidas y su proceso de envejecimiento es mucho más exagerado.

Esa es la idea básica detrás de cómo envejece un hipergigante. El proceso más intenso lo sufren las estrellas que son más de cien veces la masa de nuestro Sol. El más grande es más de 265 veces su masa e increíblemente brillante. Su brillo y otras características llevaron a los astrónomos a dar a estas estrellas hinchadas una nueva clasificación: hipergigante. Son esencialmente supergigantes (rojo, amarillo o azul) que tienen una masa muy alta y también altas tasas de pérdida de masa.

Detallando la agonía final de hipergigantes

Debido a su alta masa y luminosidad, los hipergigantes solo viven unos pocos millones de años. Esa es una vida útil bastante corta para una estrella. En comparación, el Sol vivirá unos 10 mil millones de años. Su corta vida útil significa que pasan de estrellas bebés a la fusión de hidrógeno muy rápidamente, agotan su hidrógeno bastante rápido y pasan a la fase supergigante mucho antes que sus hermanos estelares más pequeños, menos masivos e irónicamente, de vida más larga (como el Dom).

Finalmente, el núcleo del hipergigante fusionará elementos cada vez más pesados ​​hasta que el núcleo sea principalmente de hierro. En ese punto, se necesita más energía para fusionar el hierro en un elemento más pesado que el núcleo disponible. La fusión se detiene. Las temperaturas y presiones en el núcleo que sostenían al resto de la estrella en lo que se llama "equilibrio hidrostático" (en otras palabras, la presión externa del núcleo empujado contra la gravedad de las capas superiores) ya no son suficientes para mantener el resto de la estrella se derrumbe sobre sí misma. Ese equilibrio se ha ido, y eso significa que es tiempo de catástrofe en la estrella.

¿Lo que pasa? Se derrumba, catastróficamente. Las capas superiores que colapsan chocan con el núcleo, que se está expandiendo. Todo se recupera. Eso es lo que vemos cuando explota una supernova. En el caso de los hipergigantes, la muerte catastrófica no es solo una supernova. Será una hipernova. De hecho, algunos teorizan que, en lugar de una supernova típica de Tipo II, sucedería algo llamado explosión de rayos gamma (GRB). Es un estallido increíblemente fuerte, que explota el espacio circundante con cantidades increíbles de escombros estelares y radiación fuerte.

¿Qué queda atrás? El resultado más probable de una explosión tan catastrófica será un agujero negro, o tal vez una estrella de neutrones o magnetar, todo rodeado por un caparazón de escombros en expansión de muchos, muchos años luz de diámetro. Ese es el final extraño para una estrella que vive rápido, muere joven: deja una hermosa escena de destrucción.

Editado por Carolyn Collins Petersen.