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EL UNIVERSO. EL CICLO DE LAS ESTRELLAS
En la actualidad sabemos que las estrellas cambian a lo largo de su “vida”
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Si la estrella tiene masa inferior o similar a la del Sol se formará una Gigante Roja
Si la estrella tiene masa superior a la del Sol se formará una Supergigante Roja
Si la Supernova es < 4 M del Sol dará lugar a una Estrella de Neutrones o púlsar (Ø 20 km)
Si la Supernova es > 2,5 M del Sol dará lugar a un Agujero negro
Las estrellas son fraguas donde se forjan los elementos químicos. En las diferentes fases que atraviesa la
vida de una estrella se mantiene un delicado equilibrio entre la fuerza gravitatoria y la fuerza expansiva de la
fusión termonuclear. A partir del momento en que el hidrógeno empiece a escasear en el interior de la
estrella, se sucederán una serie de acontecimientos que precederán a su “muerte”. Cuando sólo se disponga
de helio, conservado en el centro como núcleo del astro, éste quedará rodeado por las capas más externas,
que aún contendrán algo de hidrógeno. Pero pese a que la estrella tenderá a enfriarse y a contraerse, al no
acontecer ya las reacciones nucleares que mantenían el centro a una temperatura de 20 millones de grados, a
continuación la estrella volverá a calentarse, con lo que algunas de las capas de hidrógeno situadas en torno a
él alcanzarán el punto de las reacciones nucleares. Cuando se agota el hidrógeno de la estrella, está se enfría,
se rompe el equilibrio y gana la fuerza gravitatoria de modo que la estrella se concentra. Se produce un gran
aumento de presión y temperatura y comienza la fusión del helio, para dar carbono y oxígeno. Pero esta
nueva fuente de energía hace que gane ahora la fuerza de fusión termonuclear, la estrella se expande hasta
más de 300 veces su radio. La estrella se transforma en una gigante o supergigante roja, como Aldebarán
(Tauro) o Antares (Escorpión), cuyo gran núcleo se asemeja a una enorme cebolla. Cada una de sus capas
concéntricas alberga un proceso diferente de reacción de fusión termonuclear, que forma un elemento
químico distinto de menor a mayor número atómico (H, He, C; O, Ne, Mg, Si, etc.), y se origina en cada fase
una nueva expansión. Este proceso se llama nucleosíntesis estelar y continua hasta que se forma hierro (Fe).
El núcleo de hierro es el núcleo más estable de todos los núcleos atómicos. Debido a ello, cuando los núcleos
de hierro intervienen en reacciones nucleares, no se genera energía sino que de hecho se absorbe energía. En
esta fase de la síntesis, actúa la componente gravitatoria y la estrella se colapsa, de tal forma que las ondas
de choque generadas por esa tremenda implosión, rebotan sobre el núcleo y se propagan después al exterior
a gran velocidad, produciendo una tremenda explosión, que libera enormes cantidades de materia y/o
energía. Según su masa la estrella dará lugar a una nebulosa planetaria o a una supernova.
Si la fase final de la estrella es una gran explosión o supernova, en su holocausto nuclear, se libera tal
cantidad de energía, que se siguen fusionando los núcleos atómicos de mayor masa, sintetizándose los
elementos químicos más pesados que el hierro. Todos los elementos generados en las estrellas van pasado a
los planetas como la Tierra y son los ladrillos de toda la materia ordinaria o visible que existe en el Universo.
Finalmente el núcleo estelar sufrirá una compactación extraordinaria, y queda convertida en una estrella de
neutrones, o si es muy masiva, en un agujero negro.
Además de la materia visible también existe en el Universo la llamada materia oscura así como la energía
oscura; ninguna de las dos son visibles, pero se manifiestan o ponen en evidencia indirectamente. La materia
oscura se evidencia por sus efectos gravitacionales sobre las galaxias, mientras que la energía oscura por actuar
como fuerza repulsiva en contra de la gravedad, contribuyendo a acelerar la expansión del Universo y a que se
alejen de nosotros los cúmulos y galaxias.
Cuestiones
1.
Resume el texto en 6-8 líneas, resaltando las ideas principales.
2.
Significado de fragua, colapsar, implosión, holocausto.
3.
Diferencia entre fuerza gravitatoria y fuerza expansiva de la fusión termonuclear
4.
¿Qué tipo de estrellas tiene una vida más larga: las medianas o las masivas? ¿Por qué?
5.
¿Cuál es el destino final de una estrella cuya masa sea menor o igual a la del Sol?
6.
¿Cuál es el destino final de de una estrella supergigante de gran masa?
7. Discute si la siguiente frase es correcta: Mueren las estrellas y nacen los átomos de los
elementos químicos
8.
¿Dónde se formaron los elementos químicos más ligeros?
9.
¿Dónde se formaron los elementos químicos más pesados que el hierro?
10. ¿Qué significa que somos polvo de estrellas?
11. ¿Cuáles son las evidencias de la existencia de otro tipo de materia no visible en el universo?
12. ¿Cuál es la composición del universo actualmente aceptada por los científicos?
a)
b)
c)
d)
70 % materia oscura, 20 % energía oscura y 5 % materia visible
21 % materia oscura, 74 % energía oscura y 5 % materia visible
4 % materia oscura, 21 % energía oscura y 75 % materia visible
20 % materia oscura, 5 % energía oscura y 70 % materia visible
http://astronomia.net/cosmologia/stellar_a.htm