Te explicamos qué son las estrellas, cómo se originan y su composición. Además, cuáles son sus características y cómo se clasifican.
¿Qué son las estrellas?
Las estrellas son objetos astronómicos masivos que emiten luz y energía. La fuerza gravitacional en el interior de las estrellas genera una temperatura y una presión tan altas que permiten que los átomos de hidrógeno que las conforman se fusionen para formar helio, lo que libera una gran cantidad de energía en el proceso. La estrella más conocida es el Sol, que le aporta luz y calor a la Tierra y a todo el sistema solar.
La humanidad ha observado las estrellas desde el comienzo de la civilización, y ha intentado ver en ellas mensajes ocultos o señales de sus dioses. Además, su organización y su disposición en el cielo sirvieron para la confección de los primeros calendarios, para la cartografía y para la navegación.
Se estima que en la Vía Láctea, la galaxia en la que se encuentra la Tierra, existen aproximadamente 100.000 millones de estrellas. En el universo observable hay al menos 100.000 millones de galaxias, por lo que el número total de estrellas es muy difícil de calcular.
Ver además: Teoría del Big Bang
Características de las estrellas
Las estrellas presentan las siguientes características:
- Emiten luz y calor.
- Están compuestas por gases como hidrógeno y helio.
- Se agrupan en galaxias.
- Existen más de 100.000 millones en la Vía Láctea.
- Se forman a partir de nebulosas.
- La más conocida es el Sol.
Origen de la estrellas
Las estrellas se forman a partir de grandes nubes de gas y polvo llamadas nebulosas. Cuando las nebulosas ricas en hidrógeno y helio comienzan a contraerse debido a fuerzas externas o disturbios en su estructura, se fragmentan en partes más pequeñas, cada una con su propia concentración de gas y polvo.
En el centro de cada fragmento se forma un disco protoestelar, esto es, una estructura plana giratoria alrededor de un núcleo denso. La materia del disco protoestelar se acumula en el núcleo central a medida que continúa contrayéndose, y la temperatura y la presión en su interior aumentan significativamente.
Cuando la temperatura y la presión alcanzan niveles suficientemente altos, comienza la fusión nuclear en el núcleo del disco protoestelar. Este proceso convierte el hidrógeno en helio, lo que libera una gran cantidad de energía en forma de luz y calor. De ese modo, se produce el nacimiento de una estrella.
Ciclo de vida de las estrellas
Las estrellas tienen un ciclo de vida sumamente prolongado, de miles de millones de años. Este ciclo pasa por las siguientes etapas:
- Formación estelar. Las estrellas surgen de nebulosas que empiezan a contraerse por efecto de su propia gravedad. El hidrógeno comienza a fusionarse, se detiene la contracción y se inicia la producción de helio.
- Secuencia principal. La estrella joven empieza a fusionar todo su hidrógeno, lo que acumula helio en su interior hasta que su combustible principal, el hidrógeno, se acaba.
- Secuencia post principal. Sus capas externas se expanden y enfrían, y las capas internas se contraen. La estrella aumenta su tamaño, se torna de color rojizo por el enfriamiento y comienza a expulsar grandes cantidades de materia por la fusión del helio.
- Etapa final. Cuando el helio se acaba, comienza la fusión del carbono en el núcleo de la estrella. Al agotar su suministro de helio, experimenta una nueva fase de expansión. Las capas externas de la gigante roja son expulsadas al espacio exterior en forma de una envoltura gaseosa, y en el núcleo central queda una estrella caliente y densa llamada enana blanca. Aunque es pequeña y muy caliente, ya no produce fusión nuclear, por lo que, con el tiempo, acaba enfriándose.
Para las estrellas más masivas, la etapa final puede ser diferente. Después de convertirse en una gigante roja y agotar su helio, una estrella masiva puede continuar fusionando elementos más pesados en su núcleo y formar capas de diferentes elementos hasta llegar al hierro. Cuando intenta fusionar el hierro, no obtiene energía neta y, en cambio, la absorbe, por lo que puede convertirse en un agujero negro.
Clasificación de las estrellas
Existen diversos criterios para clasificar las estrellas:
- Según su ciclo de vida. Se tiene en cuenta en qué momento de sus vidas están las estrellas. De más jóvenes a más viejas, se clasifican en protoestrellas, estrellas en su secuencia principal, gigantes rojas, enanas blancas, enanas negras o estrellas de neutrones (también denominadas agujeros negros).
- Según su luminosidad y temperatura. Se tienen en cuenta su nivel de brillo e intensidad, y su temperatura. De menor a mayor, se clasifican en enanas blancas, subenanas, enanas (como el Sol), subgigantes, gigantes, gigantes luminosas, supergigantes, supergigantes luminosas o hipergigantes.
- Según el color de su luz. Se tiene en cuenta el tipo de luz de su espectro. Se clasifican en tipo O (violetas), tipo B (azules), tipo A (blanquiazules), tipo F (blancas amarillentas), tipo G (amarillas, como el Sol), tipo K (amarillas anaranjadas), tipo M (rojas anaranjadas).
Composición de las estrellas
Las estrellas están formadas en su mayor parte por hidrógeno (74 %) y helio (24 %), más un pequeño porcentaje de otros elementos como hierro, oxígeno o carbono (2 %).
Estos valores son aproximados y pueden variar según la metodología utilizada para las mediciones y las características de la estrella. Las estrellas más masivas tienden a tener una mayor proporción de helio y otros elementos más pesados en comparación con el hidrógeno, ya que han consumido más hidrógeno a través de la fusión nuclear. En cambio, las estrellas más pequeñas, como las enanas rojas, pueden tener una proporción más alta de este elemento.
La información sobre la composición de las estrellas se obtiene mediante espectroscopía, una técnica que analiza la luz que emiten para identificar sus diferentes elementos.
Las galaxias
Las galaxias son conjuntos de estrellas, planetas, gases, polvo cósmico y materia oscura unidos entre sí por fuerzas gravitacionales. Estos conjuntos pueden contener miles de millones de estrellas.
Nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene cerca de 100.000 millones de estrellas y un diámetro aproximado de 100.000 años luz. Sin embargo, existen galaxias de mayor y de menor tamaño que la nuestra. Se cree que hay al menos dos billones de galaxias en el universo observable similares a la Vía Láctea.
Las galaxias pueden clasificarse según su forma en:
- Galaxias elípticas. Tienen una estructura interna con forma de elipse, sin brazos ni estructuras espirales.
- Galaxias espirales. Tienen un núcleo central del cual surgen brazos que forman una espiral. En el núcleo, hay gran cantidad de estrellas. Un subtipo de galaxia espiral es la galaxia espiral barrada, que tiene solo dos brazos, tal como la Vía Láctea.
- Galaxias lenticulares. Se estima que fueron galaxias espirales que perdieron su materia interestelar y sus brazos, por lo que solo conservan el núcleo con forma de elipse. Son galaxias que se encuentran en un estado de transición entre una galaxia elíptica y una galaxia espiral.
- Galaxias irregulares. Son aquellas que no tienen una configuración definida.
Más en: Galaxias
Edad y tamaño de las estrellas
Las galaxias están compuestas por estrellas de diverso tamaño y antigüedad. La estrella HD 140283, conocida popularmente como “Matusalén”, es la más antigua de las que se tiene registro. Con 13.700 millones de años, es casi tan antigua como el universo. Por el contrario, algunas estrellas jóvenes, como la T Tauri, están en las primeras etapas de su vida y aún no alcanzaron su secuencia principal.
La estrella EBLM J0555-57Ab se encuentra en la constelación de Piscis. Es apenas más grande que Saturno, lo que la convierte en la estrella más pequeña observada hasta ahora. Su pequeño tamaño la hace interesante para los astrónomos, ya que ofrece información valiosa sobre las propiedades estelares necesarias para que una estrella inicie la fusión nuclear.
La estrella UY Scuti es la más grande conocida. Se estima que el diámetro de esta estrella hipergigante roja es 1.700 veces más grande que el del Sol.
Observación de las estrellas
La observación de las estrellas fue clave en el desarrollo de muchas ciencias y técnicas, como la navegación marítima, la medición terrestre o, en las edades modernas, la física astronómica.
Además, desde épocas ancestrales, el ser humano ha observado las estrellas con una mezcla de fascinación y misterio. En el campo interminable de sus luces brillantes, ha intentado ver figuras, señales y mensajes provenientes de sus dioses, o claves respecto del futuro.
Así, a partir de la observación estelar se ha inventado el zodiaco, una rueda celestial en la que doce constelaciones representan figuras clave del imaginario grecorromano, cuya ubicación al momento del nacimiento configurarían la personalidad y el destino de los individuos.
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Referencias
- Acosta, M. B. (2023). Tipos de estrellas. EcologíaVerde. https://www.ecologiaverde.com/
- AstroMía. (s.f.) Clasificación de las estrellas. https://www.astromia.com/
- Milo, A. (2023) Qué es una estrella y cómo se forman estos colosos luminosos en el cosmos. National Geographic en Español. https://www.ngenespanol.com/
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