¿Cómo mueren las estrellas?

Las estrellas no viven para siempre. Aunque parecen puntos eternos en el cielo, cada una nace, cambia durante millones o miles de millones de años y finalmente muere cuando ya no puede mantener el equilibrio entre la gravedad y la energía que produce. La respuesta a cómo mueren las estrellas depende sobre todo de su masa: las estrellas pequeñas y medianas terminan de una forma relativamente tranquila, mientras que las más grandes pueden explotar con una violencia extraordinaria. Estudiar su final permite comprender el origen de muchos elementos y también la evolución de las galaxias.

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¿Qué ocurre cuando una estrella empieza a morir?

Durante la mayor parte de su vida, una estrella transforma hidrógeno en helio en su núcleo mediante la fusión nuclear. Este proceso libera una enorme cantidad de energía, que empuja hacia afuera y compensa la fuerza de la gravedad, siempre dirigida hacia el centro. Ese equilibrio mantiene estable a la estrella.

Cuando el hidrógeno del núcleo se agota, la fusión cambia y la estrella se transforma. El núcleo se contrae, las capas exteriores se expanden y la superficie puede enfriarse. Por eso muchas estrellas envejecidas se convierten en gigantes rojas o, en el caso de las más masivas, en supergigantes. La muerte estelar no sucede en un instante: es una etapa final compuesta por varios cambios físicos.

El final tranquilo de las estrellas parecidas al Sol

Las estrellas con una masa similar o algo mayor que la del Sol no suelen explotar como supernovas. Después de convertirse en gigantes rojas, expulsan poco a poco sus capas exteriores al espacio. El gas expulsado puede formar una nebulosa planetaria, una nube brillante que no tiene relación directa con los planetas, aunque su nombre histórico pueda confundir.

En el centro queda el núcleo caliente y muy compacto: una enana blanca. Ya no produce energía mediante fusión, pero brilla durante mucho tiempo porque conserva parte del calor acumulado. Con el paso de miles de millones de años se irá enfriando lentamente. Una enana blanca completamente fría recibe el nombre teórico de enana negra, aunque el universo todavía no es lo bastante antiguo para que exista alguna.

• El Sol seguirá brillando durante unos 5.000 millones de años antes de convertirse en gigante roja.
• La nebulosa planetaria dura relativamente poco en términos astronómicos, normalmente decenas de miles de años.
• La enana blanca puede tener una masa parecida a la del Sol, pero un tamaño similar al de la Tierra.

¿Por qué algunas estrellas explotan como supernovas?

Las estrellas muy masivas consumen su combustible mucho más rápido que las pequeñas. En su interior pueden fusionar elementos cada vez más pesados, hasta formar hierro. El hierro no proporciona energía útil mediante fusión, así que el núcleo pierde su principal fuente de apoyo. Entonces la gravedad provoca un colapso extremadamente rápido.

En apenas unos segundos, el núcleo se comprime y las capas exteriores chocan contra él. La estrella puede producir una supernova, una explosión tan intensa que durante un tiempo puede brillar tanto como una galaxia entera. En ese proceso se liberan enormes cantidades de energía y se crean o dispersan elementos pesados. La explosión también lanza al espacio materiales que podrán formar nuevas estrellas, planetas y otros cuerpos.

• El colapso del núcleo puede generar una onda de choque que expulsa las capas externas.
• Las supernovas ayudan a distribuir elementos como el oxígeno, el silicio, el calcio y el hierro.
• No todas las explosiones estelares son idénticas: algunas se producen por el colapso de estrellas masivas y otras por sistemas con enanas blancas.

¿Qué queda después de una supernova?

El destino del núcleo depende de la masa que conserve tras la explosión. Si no es demasiado pesado, puede convertirse en una estrella de neutrones, un objeto diminuto y extraordinariamente denso. Una cantidad de materia similar a la de una montaña concentrada en un volumen muy pequeño tendría una masa enorme. Algunas estrellas de neutrones giran rápidamente y emiten pulsos de radiación; se conocen como púlsares.

Si el núcleo es todavía más masivo, la gravedad vence cualquier otra fuerza conocida y se forma un agujero negro. Su campo gravitatorio es tan intenso que, una vez atravesado su horizonte de sucesos, ni siquiera la luz puede escapar. El agujero negro no es un túnel cósmico que absorba todo a distancia: solo afecta de manera extrema a los objetos que se acercan demasiado.

La muerte de una estrella también crea vida cósmica

Aunque la palabra muerte suene a desaparición, una estrella no deja de influir en el universo. Sus restos y los elementos que expulsa se mezclan con nubes de gas y polvo. Más adelante, esas nubes pueden colapsar y formar nuevas estrellas, planetas y lunas. El carbono de los seres vivos, el oxígeno que respiramos y parte del hierro de la Tierra se originaron en generaciones anteriores de estrellas.

Por eso, aprender cómo mueren las estrellas ayuda a entender nuestro propio origen. El Sol nació a partir de material enriquecido por estrellas más antiguas y también tendrá un final gradual, no una gran explosión. En resumen, la masa decide el destino estelar: unas estrellas dejan enanas blancas, otras producen estrellas de neutrones o agujeros negros, y todas contribuyen, de una u otra manera, al reciclaje de la materia del universo.