¿Qué tan calientes están las estrellas en el universo?

¡Sorpresa! Las estrellas más grandes y masivas no siempre son las más calientes.

Aunque su vecino, Messier 42, recibe toda la atención, Messier 43 se encuentra a través de un camino de polvo y continúa hacia la Gran Nebulosa, que está iluminada en gran parte por una sola estrella que brilla cientos de miles de veces más que nuestro sol. Se encuentra entre 1000 y 1500 años luz de distancia y es parte del mismo complejo de nubes moleculares que la Nebulosa principal de Orión.

(creditos: Yuri Beletsky (Observatorio Carnegie Las Campanas) e Igor Chilingarian (Harvard-Smithsonian CfA))

Para convertirse primero en una estrella, su núcleo debe superar un umbral de temperatura crítico: ~4 000 000 K.

Este capítulo presenta las diversas regiones de la superficie y el interior del Sol, incluido el núcleo, que es el único lugar donde se produce la fusión nuclear. Con el tiempo, el núcleo rico en helio se encogerá y calentará, lo que permitirá la fusión del helio en carbono. Sin embargo, se requieren estados nucleares adicionales del núcleo extraterrestre de carbono-12 para que ocurran las reacciones necesarias.

(atribuido a él: Wikimedia Commons/Canción de Kelvin)

Estas temperaturas son necesarias para iniciar la fusión primaria de hidrógeno en helio.

La versión más directa y de menor energía de la cadena protón-protón, que produce helio-4 a partir del combustible de hidrógeno elemental. Tenga en cuenta que solo la fusión de deuterio y un protón produce helio a partir de hidrógeno; Todas las demás reacciones producen hidrógeno o producen helio a partir de otros isótopos de helio.

(atribuido a él: Sarang / Wikimedia Commons)

Sin embargo, las capas circundantes difunden el calor, limitando las temperaturas fotosféricas a alrededor de 50 000 K.

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Los anillos coronales solares, como los observados por el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA en 2014, trazan el camino del campo magnético en el Sol. Aunque el núcleo del Sol puede alcanzar temperaturas de alrededor de 15 millones K, el borde de la fotosfera cuelga a una temperatura relativamente insignificante de ~5700 a 6000 K.

(atribuido a él: NASA/SDO)

Las temperaturas más altas requieren pasos evolutivos adicionales.

La predicción del estado de Hoyle y el descubrimiento del proceso triple alfa pueden ser el uso más sorprendentemente exitoso del razonamiento antrópico en la historia científica. Este proceso es lo que explica la composición de la mayoría del carbono que se encuentra en nuestro mundo moderno.

(atribuido a él: E Siegel / Más allá de la galaxia)

El núcleo de su estrella se contrae y se calienta más cuando se agota el hidrógeno.

Cuando el sol se convierta en una gigante roja, se volverá similar al lado de Arcturus. Escorpio es más que una estrella gigante, mucho más grande de lo que será nuestro Sol (o cualquier estrella similar al Sol). Aunque las gigantes rojas producen mucha más energía que nuestro Sol, son mucho más frías e irradian a una temperatura más baja.

(atribuido a él: Sakurambo en la Wikipedia en inglés)

Luego comienza la fusión de helio, bombeando más energía.

Cuando el sol se convierta en una auténtica gigante roja, la Tierra se lo tragará o no, pero seguro que se enrojecerá como nunca. Las capas exteriores del Sol se hincharán hasta más de 100 veces su diámetro actual, pero los detalles exactos de su evolución y cómo estos cambios afectarán las órbitas de los planetas aún contienen una gran incertidumbre.

(atribuido a él: Fsgregs / Wikimedia Commons)

Sin embargo, las estrellas «gigantes rojas» son muy frías y se expanden para reducir la temperatura de su superficie.

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La evolución de una estrella de masa solar en el diagrama de Hertzsprung-Russell (magnitud de color) desde la secuencia preprincipal hasta el final de la fusión. Cada estrella de cada masa seguirá una curva diferente, pero el Sol se convierte en una estrella una vez que comienza a quemar hidrógeno, y deja de ser una estrella una vez que se completa la combustión del helio.

(atribuido a él: szczureq / Wikimedia Commons)

La mayoría de las gigantes rojas explotan sus capas externas, revelando un núcleo caliente que se contrae.

nebulosa planetaria

Normalmente, una nebulosa planetaria parecería similar a la nebulosa Ojo de Gato que se muestra aquí. La enana blanca central ilumina brillantemente el núcleo central del gas en expansión, mientras que las regiones exteriores difusas continúan expandiéndose, tenuemente iluminadas. Esto contrasta con la Nebulosa Stingray, más inusual, que parece estar encogiéndose.

(atribuido a él: Telescopio óptico escandinavo y Romano Corradi (Isaac Newton Group of Telescopes, España))

Con superficies de enanas blancas de hasta 150 000 K, superan incluso a las gigantes azules.

El grupo más grande de estrellas recién nacidas en nuestro Grupo Local de galaxias, el Cúmulo R136, contiene las estrellas más masivas que jamás hayamos descubierto: más de 250 veces la masa de nuestro Sol en relación con la más grande. Las estrellas más brillantes aquí son más de 8.000.000 de veces más brillantes que nuestro sol. Sin embargo, estas estrellas solo alcanzan temperaturas de 50.000 K, con enanas blancas, estrellas Wolf-Rayet y estrellas de neutrones cada vez más calientes.

(atribuido a él: NASA, ESA y P. Crowther (Universidad de Sheffield))

Sin embargo, las temperaturas estelares más altas las alcanzan las estrellas Wolf-Rayet.

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La estrella WR 124 de Wolfright y la nebulosa M1-67 que la rodea deben su origen a la misma estrella masiva que originalmente hizo estallar sus capas exteriores. La estrella central ahora es mucho más caliente de lo que solía ser, y las estrellas Wolf-Rayet suelen tener temperaturas entre 100 000 y 200 000 K, y algunas estrellas se elevan mucho más.

(atribuido a él: ESA/Hubble y NASA; Agradecimientos: Judy Schmidt (geckzilla.com))

Las estrellas Wolf-Rayet se dirigen hacia supernovas cataclísmicas, fusionando elementos más pesados.

Esta imagen, proyectada en los mismos colores que revelará la fotografía de banda estrecha del Telescopio Hubble, muestra a NGC 6888: la Nebulosa Creciente. También conocida como Caldwell 27 y Sharpless 105, es una nebulosa de emisión en la constelación Cygnus, formada por rápidos vientos estelares de una sola estrella Wolf-Rayet.

(atribuido a él: JP Metsävainio (Caos astronómico))

Es muy desarrollado, luminoso y está encerrado en una concha.

La nebulosa de alta excitación que se muestra aquí está alimentada por un sistema estelar binario extremadamente raro: la estrella Wolf-Rayet que orbita alrededor de la estrella O. Los vientos estelares que provienen del miembro central de Wolf-Rayet son entre 10 000 000 y 1 000 000 000 veces más fuertes que nuestro viento solar. y encendido a una temperatura de 120.000 grados. (El remanente de supernova verde lejos del centro no es relevante). Se estima que tales sistemas, como máximo, representan el 0,00003% de las estrellas del universo.

(atribuido a él: ESO)

Las más calientes miden ~210.000 K; La principal estrella «real».

La estrella Wolf Wright WR 102 es la estrella más famosa, con una velocidad de 210.000 K. Sin embargo, el hidrógeno ionizado ionizado destaca espectacularmente.

(atribuido a él: Judy Schmidt. Datos de WISE y Spitzer/MIPS1 e IRAC4)

Los núcleos restantes de las supernovas pueden formar estrellas de neutrones: las cosas más calientes que existen.

Un objeto pequeño y denso de solo doce millas de diámetro es responsable de esta nebulosa de rayos X, que se extiende por unos 150 años luz. Este púlsar gira alrededor de 7 veces por segundo y tiene un campo magnético en su superficie que se estima que es 15 billones de veces más fuerte que el de la Tierra. Esta combinación de giro rápido y un campo magnético ultrafuerte impulsa un viento energético de electrones e iones, creando finalmente la nebulosa elaborada vista por Chandra de la NASA.

(atribuido a él: NASA/CXC/CfA/P.Slan et al.)

Con temperaturas internas iniciales de aproximadamente 1 billón K, irradian calor rápidamente.

El remanente de la supernova 1987a, ubicada en la Gran Nube de Magallanes a unos 165.000 años luz de distancia, se detecta en esta imagen del Hubble. Fue la supernova observada más cercana a la Tierra hace más de tres siglos, y tiene el objeto más caliente conocido, en su superficie, actualmente conocido en la Vía Láctea. La temperatura de su superficie ahora se estima en alrededor de 600.000 Kelvin.

(atribuido a él: ESA/Hubble y NASA)

Después de unos años, sus superficies se han enfriado a 600 000 K.

Una combinación de datos de rayos X, ópticos e infrarrojos revela el púlsar central en el núcleo de la Nebulosa del Cangrejo, incluidos los vientos y las salidas que interesan a los púlsares en la materia circundante. El punto central brillante de color blanco violáceo es en realidad el púlsar de Cáncer, que a su vez gira unas 30 veces por segundo.

(atribuido a él: Rayos X: NASA/CXC/SAO; Óptica: NASA/STScI; Infrarrojo: NASA-JPL-Caltech)

A pesar de todo lo que hemos descubierto, las estrellas de neutrones siguen siendo los objetos más calientes y densos sin singularidad.

Los dos modelos de mejor ajuste del mapa de estrellas de neutrones J0030+0451, creados por dos equipos independientes que utilizaron los datos NICER, muestran que se pueden superponer «dos o tres puntos calientes» a los datos, pero esta idea heredada de un simple campo dipolar no puede acomodar lo que vio Nesser. Las estrellas de neutrones, que tienen solo 12 km de diámetro, no solo son los objetos más densos del universo, sino también los más calientes en su superficie.

(atribuido a él(NASA, NICER, laboratorio de CI de GSFC)

Mostly Mute Monday cuenta una historia astronómica con imágenes, imágenes y no más de 200 palabras. taciturno; sonríe más.

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