¿Qué hace que una estrella sea una supergigante roja?

Las supergigantes rojas se encuentran entre las estrellas más grandes del cielo. No empiezan así, pero a medida que diferentes tipos de estrellas envejecen, sufren cambios que las hacen más grandes. Esto es parte de la vida y muerte de una estrella.

Cuando los astrónomos observaron las estrellas más grandes del universo, vieron muchas estrellas gigantes rojas. Sin embargo, estas estrellas gigantes no son necesariamente (y casi nunca lo son) las estrellas más grandes en términos de masa. Resulta que llegan tarde a la vida de una estrella y no siempre desaparecen silenciosamente.

¿Cómo se forman las estrellas gigantes rojas? Para entender qué son, es importante entender cómo cambian las estrellas con el tiempo. Las estrellas pasan por determinadas etapas en sus vidas. Los cambios que sufren se denominan "evolución estelar". Comienza con la formación estelar y el estado de las estrellas jóvenes. Las estrellas nacen en nubes de gas y polvo y luego encienden la fusión de hidrógeno en sus núcleos. Normalmente viven en lo que los astrónomos llaman la "secuencia principal". Durante este período, se encuentran en equilibrio hidrostático. Esto significa que la fusión nuclear en sus núcleos (donde fusionan hidrógeno en helio) proporciona suficiente energía y presión para evitar que el peso de sus capas externas colapse hacia adentro.

Una estrella masiva (muchas veces más masiva que el Sol) pasará por un proceso similar, pero ligeramente diferente. Sufrió mayores cambios que sus hermanos solares, convirtiéndose en una súper gigante roja. Debido a su mayor masa, cuando el núcleo colapsa después de la fase de combustión del hidrógeno, el rápido aumento de temperatura provocará una rápida fusión del helio. La fusión del helio se acelera, haciendo que la estrella sea inestable.

La enorme energía empuja las capas exteriores de la estrella hacia afuera, y se convierte en una súper gigante roja. En esta etapa, la gravedad de la estrella vuelve a estar equilibrada por la enorme presión de radiación hacia afuera causada por la intensa fusión de helio en el núcleo.

Hay un precio para que una estrella se convierta en superestrella. La mayor parte de su masa se pierde en el espacio. Entonces, si bien las gigantes rojas se consideran las estrellas más grandes del universo, no lo son porque pierden masa a medida que envejecen, incluso cuando se expanden hacia afuera.

Los gigantes superrojos son rojos porque sus temperaturas superficiales son muy bajas. Sus temperaturas oscilan entre 3500 y 4500 Kelvin. Según la ley de Wayne, el color de la radiación más intensa de una estrella está directamente relacionado con la temperatura de su superficie. Entonces, mientras sus núcleos están muy calientes, la energía se difunde hacia el interior de la estrella y hacia su superficie. Cuanto mayor sea la superficie, más rápida será la velocidad de enfriamiento. Betelgeuse en Orión es un buen ejemplo de estrella gigante súper roja.

La mayoría de los radios de estas estrellas son de 200 a 800 veces el radio del sol. Las estrellas más grandes de nuestra galaxia son las gigantes rojas, que son aproximadamente 1.500 veces más grandes que nuestra estrella madre. Debido a su enorme tamaño y masa, estas estrellas requieren una asombrosa cantidad de energía para sostenerse y evitar el colapso gravitacional. Por lo tanto, su combustible nuclear se quema muy rápidamente y la mayoría de ellos sólo pueden vivir decenas de millones de años (la edad depende de la masa real).

Aunque las gigantes rojas son el tipo de estrella más grande, existen otros tipos de supergigantes. De hecho, en el caso de las estrellas masivas, una vez que su proceso de fusión supera al del hidrógeno, oscilan entre diferentes formas de supergigantes. Especialmente convertirse en una superestrella amarilla, en camino a convertirse en una superestrella azul, y luego regresar.

Las estrellas supergigantes más masivas se llaman supergigantes. Sin embargo, la definición de estas estrellas es sencilla. Por lo general, son simplemente supergigantes rojas (a veces azules).

Una estrella muy masiva oscila entre diferentes etapas supergigantes a medida que fusiona elementos cada vez más pesados ​​en su núcleo. Con el tiempo, se quedará sin combustible nuclear para todas las estrellas en carrera. Cuando esto sucede, la gravedad toma el control. En este momento, el núcleo está compuesto principalmente de hierro (que requiere más energía que la fusión estelar. El núcleo ya no puede soportar la presión de la radiación exterior y comienza a colapsar).

Una serie de eventos posteriores eventualmente llevaron a un evento de supernova de Tipo II. Lo que queda es el núcleo de la estrella, comprimido hasta convertirse en una estrella de neutrones por la inmensa presión gravitacional, o en las estrellas más masivas, un agujero negro.

La gente siempre se pregunta si el Sol se convertirá en una estrella supergigante roja. Para estrellas del tamaño del Sol (o más pequeñas), la respuesta es no. Sin embargo, pasan por una fase de gigante roja y parecen familiares. A medida que se les acaba el combustible de hidrógeno, sus núcleos comienzan a colapsar.

Esto aumentará la temperatura central, lo que significa que se escapará más energía del núcleo. Este proceso empuja las partes exteriores de la estrella hacia afuera, formando una estrella gigante roja. En ese momento, se dijo que una estrella había abandonado la secuencia principal.

La temperatura de esta estrella es cada vez más alta junto con el núcleo. Finalmente, comienza a fusionar helio en carbono y oxígeno. Durante este tiempo, la masa de la estrella disminuye. Elimina la atmósfera exterior capa por capa, formando una nube alrededor de la estrella. Con el tiempo, el resto de la estrella se reducirá hasta convertirse en una enana blanca que se enfría lentamente. La nube de material circundante, llamada "nebulosa planetaria", se disipa gradualmente. Esto es mucho más leve que la "muerte" de una estrella masiva en forma de explosión de supernova mencionada anteriormente.