Cuando una estrella más masiva que el sol llega al final de su vida y explota en forma de supernova, es uno de los fenómenos más violentos que se puede observar en el universo.
Lo que ocurre en la muerte de una estrella es que esta esparce sus elementos por la galaxia en la que se encuentra.
A pesar de lo destructivo que suena, las explosiones de supernovas, también son una parte muy importante de la evolución de la galaxia y de los sistemas planetarios, justamente por el papel que desempeñan esos elementos que se desprenden en la explosión.
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¿Cómo se forma una supernova?
Para hacernos una idea de lo violenta y energética que es una supernova, sabemos que en el momento de la explosión, sólo esa estrella puede superar el brillo de toda la galaxia en la que se encuentra.
Un instante que dura muy poco tiempo, pero que emite en ese preciso momento una energía superior a la que el Sol genera a lo largo de toda su vida.
Una energía tan fuerte que se impone al fulgor de toda su propia galaxia.
Se calcula que de media, en la Vía Láctea, se produce una supernova cada 50 años aproximadamente.
En el global del universo observable, se estima que cada segundo explota una estrella en alguna de las galaxias que hay.
Tipos de supernova
Se pueden distinguir en supernovas de tipo 1 y de tipo 2.
En realidad la diferencia está en qué elementos hay presentes en el momento en que se produce la explosión de la estrella.
En las de tipo 1, las estrellas no tienen hidrógeno, y en las de tipo 2 sí.
Además dentro de las supernovas de tipo 1 también hay una diferencia importante, y es que las supernovas de tipo 1a, son una candela estándar. Una candela estándar es, un fenómeno astronómico, la explosión de una estrella en este caso, que nos permite calcular con una enorme precisión la distancia a la galaxia, o a otras estrellas la galaxia.
Cómo funciona una supernova de tipo 1a
Este tipo de supernovas sólo pueden darse en sistemas binarios, es decir, con al menos dos estrellas.
Lo que ocurre es que una de las estrellas del sistema binario le roba materia a su hermana, y cuando acumula una cantidad de masa demasiado alta, se desestabiliza y explota.
Subrahmanyan Chandrasekhar, fue un astrónomo y matemático indio que descubrió que hay un límite a partir del cual la estrella que está absorbiendo energía se desestabiliza y explota.
El límite Chandrasekhar, que así se llama, se produce cuando el sol alcanza 1,4 veces su masa. Cuando llega a esa cifra, lo que sucede es que la estrella se desestabiliza y explota.
De esta forma, se puede calcular cual es su brillo máximo. Por tanto, si se observa la explosión de una supernova de tipo 1a en una galaxia lejana, es suficiente con medir el brillo observado en el momento de la explosión, y relacionándolo con el brillo máximo que debería tener, se puede llegar a la distancia a la que se encuentra.
Supernova 1b,1c y 2
Las supernovas de tipo 1b y 1c, junto con las de tipo 2 son un tipo de supernova más clásica en el sentido de supernova que nos imaginamos todos al oír esa palabra.
Sencillamente una estrella muy masiva que colapsa sobre sí misma y termina explotando por su falta de estabilidad.
La diferencia entre las de tipo 1b y 1c y las de tipo 2 es que en las primeras no hay presencia de hidrógeno, sin embargo en la de tipo 2 si.
Pero todas tienen en común la misma forma de explosión en supernovas, que es colapsar sobre sí mismas. En las supernovas de tipo 2 también hay diferentes tipos.
Aquí la diferencia radica en la curva de luz. Simplemente observamos la luminosidad de una estrella y cómo va cambiando a lo largo del tiempo, y en función de como se distribuya dicho brillo, es una supernova de un tipo 2 u otro.
Estrella de neutrones
Desde hace poco se sabe también, que la colisión de dos estrellas de neutrones, que es un fenómeno que se llama kilonova, produce una cantidad de oro y de plata superior al de una supernova.
Y de igual forma, los elementos que los componen, proceden de estrellas que se murieron hace muchísimo tiempo y que explotaron en forma de supernova para esparcir sus elementos por todo el universo.
Una estrella de neutrones, tiene más o menos la misma masa que el Sol, pero toda contenida en una esfera de tan sólo unos 20 kilómetros de diámetro. Una variación de estas estrellas de neutrones, son las conocidas como púlsares, que pueden llegar a girar sobre sí mismas miles de veces por segundo.
¿El sol es una supernova?
El Sol no es lo suficientemente masivo para explotar en forma de supernova. El destino del Sol es diferente.
Dentro de aproximadamente unos 5.000 millones de años, cuando nuestro astro haya agotado todo el combustible que le queda, se convertirá en una gigante roja, y posteriormente, una vez pase esta fase, lo que quedará será el núcleo del Sol.
Más tarde, ya sin sus capacidades, se enfriará a lo largo del tiempo, y será lo que se conoce como una enana blanca.
Por tanto, sabemos que el sol no es lo suficientemente masivo para explotar en forma de supernova. De hecho, la mayor parte de las estrellas que existen en el cosmos, no son tan grandes como para explotar en forma de supernova.
Las enanas rojas, que son alrededor de las tres cuartas partes de las estrellas de nuestra Vía Láctea, son más pequeñas que el Sol, y por tanto tampoco tienen esa capacidad. En realidad hay pocas estrellas en la galaxia que puedan finalizar su existencia explotando en forma de supernova.
¿Cómo explota una supernova?
Lo más importante que hay que tener en cuenta para saber por qué explota una supernova, es que, es una estrella que tiene entre 8 y unas 50 veces la masa del sol.
Una estrella a lo largo de su vida fusiona el hidrógeno y lo convierte en helio. En las estrellas muy masivas, lo que sucede, es que después de quemar todo ese hidrógeno y convertirlo en helio, inician otra fase en la que se fusiona el helio y se siguen produciendo otros elementos.
Lentamente, lo que va ocurriendo, es que la estrella se convierte en una especie de cebolla gigantesca, en la que en cada capa está formada por distintos componentes. En el exterior está el hidrógeno, después viene la capa de helio, debajo de está el carbono, nitrógeno, oxígeno, neón, silicio y muchos más elementos hasta llegar al núcleo. En las estrellas más masivas, lo más habitual es que sea un núcleo de hierro puro.
Llegados a este punto, la estrella no es capaz de seguir con el proceso de fusión, ya que la fusión de dichos elementos requiere más energía de la que genera. Es decir, hasta la fusión del hierro, el proceso dentro de la estrella le da más energía de la que necesita para fusionar la materia. Con el hierro ya no sucede lo mismo, y a partir de ahí, cuando se fusionan muy por encima del hierro, se acepta la muerte de la estrella.
Cuando el núcleo deja de fusionar un elemento como el hidrógeno, se contrae, la temperatura sube, y comienza a fusionar el siguiente elemento si es suficientemente masiva para ello. En el caso de estas estrellas, no hay nada que pueda detener ese colapso, y el núcleo termina implosionando sobre sí mismo.
Justo después de esto, se produce una explosión. Todo pasa en apenas segundos, de hecho en una fracción de segundo. Algo extraño cuando en el universo todo parece tan lento, pero es un proceso que dura muy poco tiempo, y que provoca que la estrella explote y esparza todos los elementos, y todas esas capas de materia, por la galaxia y por sus alrededores.
¿Puede extinguir la vida una supernova?
Parece lógico creer que la explosión de una estrella tiene que ser un fenómeno tremendamente violento, sin embargo, podemos estar tranquilos, ya que no existe ninguna estrella lo suficientemente cerca de la Tierra como para que esta pudiera explotar en forma de supernova, y poner en peligro la vida en la Tierra tal y como la conocemos.
Se calcula que la distancia para que eso pueda pasar es de unos 50 años luz, y a esa distancia alrededor del Sol, no existe actualmente ninguna estrella que tenga la capacidad de explotar en forma de supernova. Una explosión de este calibre es catastrófica, no sólo para el sistema en el que está, si no que también para estrellas cercanas.
¿Qué pasa después de una supernova?
Las capas exteriores que vemos en una supernova, salen disparadas y se esparcen por todo el universo. Lo que queda son el núcleo compacto de la estrella (un agujero negro en caso de que la estrella sea lo suficientemente masiva para ello), o sino, también puede quedar una estrella de neutrones.
La supernova más famosa
La supernova más conocida seguramente sea la nebulosa del cangrejo. Es el fruto de una supernova que se produjo en el año 1054.
Fue documentada por astrónomos chinos y también por varios astrónomos de América. Los datos que tenemos de los estudiosos de esa época nos cuentan cómo se vio, y cuál fue el impacto que tuvo en la sociedad.
Los astrónomos chinos escribieron sobre como la estrella (la supernova) fue visible durante 30 días en el cielo en las horas de dia, y acerca de cómo permaneció en ese mismo cielo durante unas 600 noches. Esto son prácticamente dos años en el firmamento nocturno, como una estrella más que brillaba con mayor intensidad.
También se produjo una supernova en 1987 que tuvo lugar en las afueras de la nebulosa de la tarántula, en la Gran Nube de Magallanes.
El papel de las supernovas en la vida
Las supernovas son una parte esencial de que haya vida en la tierra, de hecho, no sólo de que haya vida en la tierra, sino de que la tierra exista.
Todo lo que se encuentra en el Sistema Solar, es posible sólo gracias a la muerte de estrellas que vivieron hace miles de millones de años. Es por eso que las supernovas tienen un papel no sólo catastrófico, sino que también son una parte esencial para que el universo pueda evolucionar y pueda surgir la vida.
En la explosión de una supernova se producen más elementos, no sólo se destruye, sino que también pueden nacer nuevos elementos, entre ellos el oro o la plata. Si tienes un anillo o unos pendientes de oro, es posible que se hayan originado en la explosión de una supernova hace miles de millones de años.
Las supernovas, por tanto, no son sólo fenómenos destructivos, si no que también han provocado que nosotros podamos tener vida tal y como la conocemos.
¿Cuándo es la próxima supernova?
A pesar de que la media en la que se producen las supernovas en la Vía Láctea es de unos 50 años, es más que probable que durante nuestra vida, no podamos ver explotar a ninguna estrella, ya que si esta explosión se produjera mañana en una estrella a 10 mil años luz, la propia luz de esa explosión, no llegaría hasta nosotros hasta dentro de 10 mil años.
De lo que si estamos seguros es de que la muerte y el colapso de las estrellas, es muy positivo para el universo, ya que produce nuevos elementos que serán recogidos por una nueva estrella, y esto es bueno para la vida, porque necesitamos elementos como el oxígeno, el hierro etc.
Existe una predicción realizada por el astrofísico Larry Molnar que afirma que se producirá una supernova en 2022, que ocupará el cielo nocturno hacia la constelación del cisne.
En este estudio cuenta que, la explosión dejará un nuevo punto de luz en el manto nocturno, que se podrá ver como se ve la estrella polar.
A pesar de lo magnífico que sería el evento, nada nos hace concluír que la predicción del científico pueda ser verídica, así que la única opción para poder ver una supernova en el cielo con nuestros propios ojos, es esperar.
¿Qué significan las supernovas?
Las estrellas nacen, crecen y después, después qué, ¿se mueren? ¿Desaparecen tranquilamente en la noche? ¿O se van de golpe?
La respuesta se halla en algún lugar entre aquí y el final del universo. A miles de años luz de nuestra casa, nubes luminosas suspendidas en el espacio circundan lo que una vez fue una estrella como nuestro sol. Y lo que queda de ella son estos gases de colores brillantes.
Elementos formados por la fusión nuclear en lo más profundo de la estrella, liberados en el espacio en su muerte. Helio e hidrógeno, verde y violeta. Estas son las substancias básicas del universo. Nitrógeno y oxígeno, rojo y azul. Los pilares de la vida sobre la Tierra.
Para que vivamos, estrellas como esta tuvieron que morir. El oxígeno en nuestros pulmones, el nitrógeno en nuestro ADN. Todo fue producido por una fusión nuclear en estrellas que murieron incluso mucho tiempo antes de que la Tierra naciera. Estamos hechos de residuos nucleares estelares.
Nuestro árbol genealógico comienza ahora. Y en el centro. El fantasma de la estrella. Como un enano blanco, blanco y caliente. Pequeño pero increíblemente denso. Sus átomos se fusionaron y se pegaron unos a los otros, haciéndose tan densos que una cucharadita de este enano blanco podría llegar a pesar una tonelada. Es una premonición escalofriante del destino de nuestro Sol. Dentro de 6 mil millones de años se convertirá en un enano blanco. Su muerte marcará el fin de la vida sobre la Tierra.
Si no hemos acabado nosotros con ella antes. Hace que te preguntes como tantos otros mundos han nacido y muerto. Cuántas historias no se habrán contado. Cuántos libros se habrán perdido para siempre…
