1.1. Galaxias, nebulosas y estrellas
El universo, tal como puedes ver en la imagen de componentes del universo del apartado 1., está constituido esencialmente por tres tipos de componentes materiales: galaxias, nebulosas y sistemas planetarios.
Actividad
Las galaxias aparecen como objetos extensos, generalmente aplastados y con aspecto de nubes. Dadas las enormes distancias que las separan, normalmente no se pueden distinguir las estrellas que las componen. Las más próximas están a unos 170.000 años‑luz.
Los tamaños de las galaxias son muy variables: la Vía Láctea, considerada grande, tiene 100.000 año luz de diámetro, mientras las Nubes de Magallanes, considerada una cercana galaxia‑satélite, tienen de 30 a 15.000 a-l. También las formas son variadas, siendo elípticas y espirales las más frecuentes, lo que hace pensar que la materia gira dentro de ellas alrededor de un eje.
Actividad
En las nebulosas o nubes interestelares se diferencian dos componentes: gas, formado básicamente por átomos de H y He, y polvo, formado por elementos de peso atómico superior y algunas moléculas. La variedad química del polvo es sorprendente: se han detectado más de 100 moléculas distintas, principalmente, H2, H2O, NH3 y CO.
Existe gran variedad de nebulosas: desde oscuras (de baja temperatura) a luminosas o de emisión, en las que la elevada energía excita los átomos de H, su principal componente.
Actividad
Las estrellas se definen como cuerpos esféricos de materia atómica y partículas en estado de plasma, que se comportan como gases a elevada temperatura y tienen un delicado equilibrio entre dos fuerzas antagónicas: la contracción autogravitatoria y la expansión por la temperatura y presión internas. Nacen en las nebulosas por condensación de materia que aumenta su brillo.
Las estrellas se han clasificado desde la antigüedad en función del brillo. Este puede ser absoluto (el realmente emitido) o aparente (el que nos llega a la Tierra), que disminuirá en función de la distancia. Se cuantifica en una escala de magnitud, que varía de 1 las más brillantes, a 7, las de brillo muy débil. La magnitud hoy solo se utiliza en observaciones a simple vista, siendo sustituida científicamente por los criterios de luminosidad y tipo espectral, más objetivos y cuantificables.
Las estrellas nacen a partir del polvo y gas de algunas nebulosas galácticas. En el inicio de su vida, la densidad, P y T en su interior llegan a ser tan altas, que vencen la repulsión eléctrica entre protones y producen el átomo más sencillo, el hidrógeno. La fusión de dos núcleos de H en una reacción atómica termonuclear, origina un átomo de He. Esta y otras reacciones de fusión nuclear desprenden una energía un millón de veces mayor que la del promedio de una reacción química.
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En este cúmulo estelar llamado NGC 602, cerca de la Pequeña Nube de Magallanes, millones de estrellas jóvenes emiten radiación y energía en forma de ondas que erosionan el material que las rodea creando formaciones visualmente interesantes. El tamaño de lo que se ve en la foto (tomada por el telescopio Hubble) abarca 200 años luz de lado a lado. |
| Nacimiento de estrellas en un cúmulo estelar de la Nube de Magallanes Fotografía de NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team. Dominio público |
Objetivos
Las estrellas, fábricas de elementos
Tras el nacimiento de una estrella, sigue una dilatada y estacionaria etapa de fusión de H formando He que aporta un suministro continuo de energía durante miles de millones de años; en esa etapa se encuentra el Sol actualmente. Más tarde, se produce un cambio drástico: el núcleo se contrae por colapso gravitacional y las capas externas de la estrella se hinchan hasta multiplicar por 50 su radio formando una gigante roja, fría y luminosa, fase obligada en la evolución de cualquier estrella.
Dentro de las gigantes rojas al contraerse más el núcleo, gana densidad y calor, convirtiéndose en un horno en el que ocurren nuevas reacciones nucleares. El He pasa a ser un combustible, generando en sucesivas fusiones los elementos de la tabla periódica. La colisión de dos átomos de He forma uno inestable de Be que, al fusionarse con otro de He, crea un átomo de C. Si esto no hubiera ocurrido en alguna gigante roja, no estaríamos aquí para contarlo, ya que los seres vivos estamos hechos de C. El oxígeno, a su vez, se forma por la fusión de C + He. C y O son los elementos que con más frecuencia fabrican las estrellas.
A partir de ese momento, si la masa inicial era pequeña (como la solar o menor), la estrella puede expulsar las capas exteriores formando una nebulosa planetaria y quedando un núcleo de C, que acaba por agotarse y congelarse convirtiéndose en una enana blanca.
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| Imagen de elaboración propia |
