Gigante rojo: definición y hechos

Publicado el 8 diciembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Definición

Una gigante roja es una estrella que ha superado su punto máximo y ha consumido el suministro de combustible de hidrógeno de su núcleo. Como resultado, el helio se ha acumulado en el núcleo, el hidrógeno se ha fusionado en las capas exteriores y la estrella se ha expandido hasta convertirse en una monstruosidad roja gigante.


Demostración de la diferencia de tamaño cuando nuestro sol se convierte en un gigante rojo
Demostración del sol como gigante roja

La fabricación de un gigante

Todas las estrellas comienzan de la misma manera cuando la gravedad hace que el hidrógeno se fusione en helio. Una estrella de hidrógeno que se fusiona se encuentra en el estado de secuencia principal donde arderá contentamente durante varios períodos de tiempo, dependiendo de su tamaño. Sin embargo, en estrellas medianas y grandes, el hidrógeno eventualmente se agotará. La falta de fusión de hidrógeno significa que el núcleo ya no puede contrarrestar la gravedad y las capas externas se estrellan hacia adentro.

A medida que las capas externas se contraen, la temperatura y la presión en el núcleo aumentan. El aumento de temperatura provoca la fusión del hidrógeno en las capas exteriores, que luego se expanden. Dependiendo del tamaño de la estrella, se convertirá en una gigante roja o una supergigante (que es básicamente una gigante roja más grande). Las capas externas lejos del núcleo se queman más frías (3500-4500K), lo que hace que la estrella parezca roja.

En las estrellas medianas, el aumento de presión y temperatura es suficiente para hacer que el helio del núcleo se fusione en carbono. En las estrellas grandes, la fusión del helio es solo la punta del iceberg, ya que muchos elementos se fusionarán debido a la tremenda presión en el núcleo de una estrella grande. A medida que los elementos cada vez más pesados ​​se fusionan en el núcleo, se forman capas concéntricas de diferentes elementos.


Capas de elementos dentro de una estrella supergigante roja
Capas de elementos dentro de una estrella supergigante roja

Nuestro sol, una estrella mediana, eventualmente se hinchará para convertirse en una gigante roja. Cuando esto ocurra, su diámetro abarcará las órbitas de Mercurio, Venus y la Tierra. Sin embargo, no tiene que hacer las maletas todavía, porque es probable que nuestro sol no se convierta en un gigante rojo durante unos cinco mil millones de años más.

La caída de un gigante

En estrellas pequeñas y medianas, las reacciones de fusión de helio del núcleo eventualmente cesarán. A medida que las capas externas se contraigan, no podrán causar la fusión del carbono (el siguiente paso después de la fusión del helio). Luego se pierden grandes cantidades de masa de las capas externas, dando lugar a una nebulosa planetaria. El ahora diminuto núcleo de la estrella continuará como una estrella enana blanca, que con el tiempo se enfriará hasta convertirse en una enana negra.


Nebulosa planetaria capturada por el telescopio Hubble
Nebulosa planetaria

En las estrellas más grandes, el final de la fusión del núcleo comienza con la acumulación de hierro en el núcleo. El hierro no puede someterse a una fusión nuclear sin ayuda, y la falta de fusión del núcleo finalmente conduce a una explosión de supernova. La supernova arroja trozos de gas al espacio, que luego darán como resultado una estrella de neutrones o un agujero negro, según el tamaño de la estrella.

Gigantes reales

Aproximadamente el 90% de las estrellas son estrellas de secuencia principal, pero hay algunas gigantes rojas y supergigantes conocidas en el cielo nocturno. La cuarta estrella más brillante del cielo, Arcturus (en la constelación de Bootes) y Antares (en la constelación de Escorpio) son estrellas gigantes rojas. Betelgeuse , la estrella superior izquierda de la constelación de Orión, es una enorme supergigante roja.


Betelgeuse
Betelgeuse

Resumen de la lección

Una gigante roja o una supergigante es una estrella mediana o grande que está pasando por una fase enorme hacia el final de su vida. Es una progresión natural que no mejorará con la dieta y el ejercicio.

Los resultados del aprendizaje

Esta lección debería enseñarle a:

  • Definir gigante roja y secuencia principal
  • Entender por qué las estrellas se convierten en gigantes rojas
  • Explica lo que les sucede a las gigantes rojas al final de sus vidas.
  • Recuerde algunas de las gigantes rojas y supergigantes conocidas

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