jueves, 22 de julio de 2010

Gigante estelar

El pasado febrero comentábamos la publicación por parte del ESO de una preciosa imagen del cúmulo abierto NGC 3603, una zona muy activa de formación estelar en la constelación de Carina (La Quilla), y que contenía la estrella más masiva conocida hasta la fecha (en realidad es una estrella binaria cuyos componentes tienen 89 y 116 masas solares, aproximadamente).

Pues bien, ayer mismo el ESO volvía a sorprendernos (otra vez) con la noticia del descubrimiento de la estrella más masiva conocida hasta ahora, que se encuentra dentro del cúmulo R136 de la Nebulosa de la Tarántula, en la mayor de las Nubes de Magallanes, a unos 157 000 años-luz de distancia de nosotros. Esta estrella ha sido descubierta por un equipo de astrónomos dirigidos por Paul Crowther, empleando el Very Large Telescope, además de otros datos obtenidos por el telescopio espacial Hubble.

Ubicación del cúmulo RMC 136a en la Nebulosa de la Tarántula

Se trata de la estrella R136a1 (para que luego digan que los astrónomos no son originales bautizando las estrellas). Se le estima una masa de nada menos que ¡265 masas solares! y se cree que en el momento de su nacimiento estaría en torno a las 320 masas solares. Este gigantesco leviatán tiene una edad de 1 millón de años, aproximadamente, y al ser tan masivo, los astrónomos le dan tan sólo otro millón de años de vida (las estrellas, cuanto más masivas, menos tiempo viven… En comparación, nuestro Sol tiene más de 4500 millones de años y le deben quedar otros 5000 millones de años de vida más). Muy probablemente, esta estrella terminará su vida con una gigantesca explosión de hipernova. En su corta vida, R136a1 ya se ha desprendido de un 20% de su masa, aproximadamente (unas 50 masas solares, esto sí que es adelgazar).

Otra de las características más impactantes de esta estrella supergigante es su luminosidad, ¡su brillo equivale al de 10 millones de soles como el nuestro!. Obviamente este dato la convierte en la estrella con más brillo conocida.

Imagen del infrarrojo cercano del cúmulo R136, con la estrella R136a1 en el centro

Para hacernos una idea más aproximada de su brillo, si R136a1 estuviera en el lugar del Sol, su brillo sobrepasaría al del Sol tanto como el brillo del Sol sobrepasa al de la Luna Llena... ¡casi nada! Además, su intensísima fuerza gravitatoria haría que el año en la Tierra durara tan sólo 3 semanas, en lugar de las 52 actuales... aparte que la brutal cantidad de radiación ultravioleta que emite haría imposible la vida en nuestro planeta...

Este descubrimiento echa por tierra la idea generalizada de que las estrellas no podían tener más de 150 masas solares.

Comparación de tamaños (la amarilla es como nuestro Sol)

Haciendo zoom en el cúmulo R136



Posts relacionados

Las estrellas tras la cortina
Una acuarela cósmica
El murciélago cósmico
Tras la pista del gato
La ciudad de las estrellas

6 comentarios:

  1. Determinación aproximada de la masa límite superior de una estrella:
    Cuando la energía potencial de la estrella sea superior a la energía liberada por la fusión de H en He.
    La energía potencial de una estrella es G*M^2/R
    R=radio M=masa G=constante de la gravitación.
    Para una estrella de x masas solares y de k radio solares y suponiendo que en las estrellas muy masivas 75% es H , como en el Sol;
    tendremos que 0,5 % de energía Mc^2 se desprende por fusión de H en He.
    (G*x^2*M^2/k*R>0.005*M*c^2–>
    x^2/k>0.005*c^2*R/G*M
    =0.005*9*10^20*7*10^10/6,67*10^-8*2*10^33–>
    x^2/k>2360
    No conozco cuales son los radios típicos de las estrellas supermasivas, pero tomando k=x/8, obtenemos x=295, es decir que para
    estrellas de masa superior a 295 masas solares y de radio 295/8=37 masas solares, la energía producida por la fusión no sería
    suficiente para equilibrar el exceso de energía potencial de la estrella y la estrella para formarse y encenderse tendría que perder
    masa si tuviera con ese radio más de 295 masas solares.
    En el caso de R136a1 el radio actual es de 35,4 con una masa inicial de 320 y actual de 265:
    Ri^3/Ra^3=320/265-->Ri=1,065*Ra=1,065*35,4=37,7
    (i=inicial,a=actual) .Esto nos da que su masa no debira haber superardo 298 masas solares.

    Otros valores:

    k=x/100 x>24 masas solares para R=0,24 radios solares
    k=x/10 x>236 R=24
    k=x/5 x>472 R=94
    k=x/2 x>1180 R=590
    k=x x>2360 R=2360
    k=2x x>4720 R=9440

    Para k=x, la densidad media de la estrella es:
    (2360)^2=5,6 millones de veces menor que la densidad media del Sol y para k=2x es 178 millones de veces más débil.
    Cuanto más baja es la densidad media de la estrella, más masiva esta puede ser. La cuestión es saber si existe un límite inferior de
    la densidad media de las estrellas por debajo del cual la fusión no tiene lugar.Este sería el límite superior para la masividad de
    las estrellas supermasivas.

    Nota: No soy físico y por tanto tampoco astrofísico. Debo mis escasos conocimientos de astronomía amateur al excelente libro
    divulgativo de Eduardo Battaner: "Física de las noches estrelladas" y a alguna lectura divulgativa más. Agradecería que se me
    corrigiera en el caso, más que probable, de que estos cálculos fueran equivocados.

    ResponderEliminar
  2. Vaya, sopadeajo!

    Me has dejado impresionado. :)
    Lamentablemente, tampoco soy astrofísico ni nada parecido. Tan sólo un aficionado que quiere contar de la mejor manera posible las maravillas del cosmos para que en la medida de lo posible cada vez más gente se aficione a mirar a las estrellas y pueda comprender un poco mejor el universo que nos rodea.

    No obstante, miraré con detenimiento tus cálculos. Pero déjame algo de tiempo, te parece? ;)
    Un cordial saludo, y gracias por leerme :)

    ResponderEliminar
  3. Lo importante es la consideración de que cálculos teóricos que aparentan ser muy complejos, pueden ser realizados por practicamente cualquier persona que tenga el bachillerato y que no haya sido alérgico a las matemáticas básicas. Sin embargo se echa muy en falta este tipo de calculos sencillos,en casi cualquier web de astronomía, o en cualquier periódico, que con el conocimiento de las leyes de Newton (F=m*a; F=m*M*G/r^2; a=m*v^2/r (acceleracíon debido al mvto circular de la masa más pequeña en torno a la más grande); permiten al neófito entender mucho mejor que con simples palabras, el porqué de lo que ocurre en el universo. No hay que tener miedo a las ecuaciones.
    En el caso de las estrellas supermasivas, he supuesto simplemente que sólo influyen la energía potencial de la estrella frente a la energía de fusión.Habrá muy probablemente otros efectos físicos que intervienen.Pero esto nos da una primera iea de lo que puede ser, aún cuando los cálculos sean teóricamente incompletos e equivocados.

    ResponderEliminar
  4. Hola sopadeajo, disculpa la tardanza en responderte.

    Tienes razón, los cálculos a realizar no son demasiado complicados, pero debo confesarte que la idea que tenía al escribir en el blog era de eliminar la idea de que la astronomía es difícil de entender, intentando hacer llegar a la mayor cantidad de gente posible conceptos astronómicos, incluyendo a quienes no tengan formación 'científica'.
    Recuerdo que leyendo el libro 'Historia del tiempo' de Stephen Hawking, este mencionaba que su editor le dijo que por cada ecuación que incluyera en su libro, disminuirían las ventas en un 50%. Así que tan sólo incluyó la archiconocida E=mc2
    Mucho más modestamente, yo he optado por no incluir ni ecuaciones ni cálculos.
    Deduzco por tus comentarios que buscas un blog con mayor contenido científico, en ese caso me atrevería a recomendarte http://danielmarin.blogspot.com, y http://francisthemulenews.wordpress.com/

    Son muy buenos, espero que te gusten :)

    Un cordial saludo, y gracias por tus comentarios

    ResponderEliminar
  5. La metalicidad (la proporción de elementos más pesados que el helio) influye muchísimo en la masa máxima que puede alcanzar una estrella. El límite de 150 masas solares (que algunos autores aumentan hasta 200) se refiere a la metalicidad propia de nuestra galaxia, la Vía Láctea. En galaxias de menor metalicidad, como es el caso de la Gran Nube de Magallanes, ese límite puede ser superado.

    ResponderEliminar
  6. Muchas gracias por tu aportación, AstroAmics, no lo sabía.

    Todos los días se aprende algo nuevo ;)

    Un cordial saludo

    ResponderEliminar