Las Estrellas
La diferencia básica entre una estrella y un planeta, es que una estrella emite luz producida en su interior por 'combustión' nuclear, mientras que un planeta no tiene la masa suficiente para producir este tipo de reacciones.
El Sol es nuestra propia estrella especial pero, entre las estrellas, es una estrella muy común. Hay estrellas mucho más brillantes, o más tenues, más calientes, o más frías que el Sol. Básicamente, sin embargo, todas las estrellas que podemos ver en el cielo son objetos similares al Sol.
Las estrellas se forman a partir de concentraciones en gigantescas nubes de gases. Estas se contraen debido a su propia atracción gravitatoria. A medida que la nube se encoge, pierde parte de la energía almacenada en ella como energía potencial gravitatoria. Ésta es convertida en calor. Al aumentar la densidad de la nube, se hace más difícil la salida para el calor, y así el centro se calienta. Si la nube es lo suficientemente grande, el aumento de la temperatura es suficiente para que ocurran reacciones nucleares. Esto genera más calor, y ocurre la combustión de hidrogeno en helio, como en el Sol. Desde ese momento el objeto es una estrella.
En sus primeras etapas la estrella embriónica está todavía rodeada de los restos de la nube de gas original, de la que se formó. En esta etapa los restos de la nube toman la forma de un disco alrededor de la estrella. La radiación de la estrella gradualmente disipa este disco, posiblemente dejando atrás un sistema de objetos menores; planetas.
La Secuencia Principal
La estrella ahora se establece en un largo período de estabilidad, mientras el hidrógeno en su centro es convertido en helio, liberando una enorme cantidad de energía. Esta etapa es la llamada etapa de la secuencia principal. Mientras más masiva es una estrella, más rápidamente 'quema' su hidrógeno, y por lo tanto, mayor es su brillo, y es más grande y más caliente. La rápida conversión de hidrógeno en helio también implica que el hidrógeno se agota más pronto para las estrellas más masivas que para las de menor tamaño. Para una estrella como el Sol, la etapa en la secuencia principal dura cera de 10.000.000.000 años, mientras que una estrella 10 veces más masiva, será 10.000 veces más brillante, pero sólo durará 100.000.000 de años. Una estrella con un décimo de la masa del Sol solo tendrá 1/10.000 de su brillo, pero durará 1.000.000.000.000 años.
No todas las estrellas evolucionan en la misma forma. Una vez más, es la masa de la estrella lo que determina cómo cambian.
Estrellas de masa mediana
En las estrellas de masa similar al Sol, eventualmente no queda hidrógeno en sus centros para proporcionar la requerida presión de radiación que balancee la gravedad. Por lo tanto, el centro de la estrella se contrae hasta que haya calor suficiente para convertir helio en carbono. las capas externas de la estrella deben expandirse y con frecuencia muchas de sus capas exteriores se perderan. Esto hace que la estrella sea más brillante y fría, y que se convierta en una gigante roja. eventualmente la generación de energía se agotará, y la estrella colapsará en una llamada 'enana blanca degenerada'.
Estrellas de pequeña masa
Aunque nuestros conocimientos sobre la evolución de estas estrellas son puramente teóricos dada su tremenda longevidad, Creemos que la temperatura en su interior nunca se elevará lo suficiente como para que comience a 'quemarse' el helio. El hidrógeno continuará quemándose en una capa, pero eventualmente se agotará. La estrella entonces simplemente se hará más y más fría, terminando luego de unos 1.000.000.000.000 años como una 'enana negra'.
Estrellas de gran masa
Hay muy pocas estrellas con masas mayores que cinco veces la masa del Sol, pero su evolución termina en una forma muy espectacular. estas estrellas pasan por sus etapas de evolución muy rápidamente, comparadas con el Sol. Como las estrellas de masa mediana, ellas queman todo el hidrógeno en sus centros y continúan con las capa que queman hidrógeno, y el centro que quema helio. Se hacen más brillantes y frías en su exterior, y son llamadas supergigantes rojas. Pueden llegar a quemar carbono en sus centros, Durante esta etapa, se producirán en la estrella muchos diferentes elementos químicos, y un complejo conjunto de capas 'quemadoras' de elementos puede desarrollarse hacia el final de la vida de la estrella, en el que la temperatura central se aproximará a los 100.000.000° K.
Para todos los elementos hasta el hierro, la adición de más nucleones a un núcleo produce energía, pero añadir más nucleones al núcleo de hierro requiere energía, y así, una vez que el centro de una estrella consiste de hierro, no puede extraerse más energía. El centro de la estrella no puede resistir la fuerza de la gravedad, y una vez que comienza a contraerse, ocurrirá un rápido colapso. Los protones y electrones se combinan para producir un centro compuesto de neutrones, y se libera una vasta cantidad de energía gravitatoria. Esta energía es suficiente para volar todas las partes exteriores de la estrella en una violenta explosión, y la estrella se convierte en una supernova. La luz de esta única estrella es entonces tan brillante como la de todas las otras 100.000.000.000 de estrellas en la galaxia. Durante esta fase explosiva, se forman todos los elementos con masas atómicas superiores a la del hierro y, junto con el resto de las regiones exteriores de la estrella, son volados al espacio interestelar. El núcleo central de neutrones queda como una estrella de neutrones, que podría ser un pulsar. La famosa nebulosa del Cangrejo está formada por los residuos en expansión de una enorme estrella que al final de sus días estalló como una esplendorosa supernova, hace casi mil años. El núcleo de la estrella quedó convertido en un pulsar que emite intensos pulsos de radiación 30 veces por segundo.
Lo que es notable acerca de esto, es que las primeras estrellas estaban compuestas casi por completo de hidrógeno y helio, y no había oxígeno, nitrógeno, o hierro, ni ninguno de los otros elementos que son necesarios para la vida. Estos fueron todos producidos dentro de estrellas masivas, y fueron todos esparcidos en todo el espacio por tales eventos de supernovas. Nosotros estamos hechos de materiales que han sido procesados al menos una vez, y probablemente varias veces, dentro de estrellas.
