La luz de las estrellas tarda eones de tiempo en llegar a nosotros. ¿Qué pasa si, para cuando vemos esas estrellas, ya no están allí? ¿Qué hay ahí fuera en su lugar?

Bueno, hay una cosa a tener en cuenta. La mayoría de las estrellas que puedes ver a simple vista están bastante cerca. La luz se atenúa exponencialmente a medida que avanza. Entonces, cuando la luz de la mayoría de las estrellas nos alcanza, son tan tenues que ni siquiera podemos verlas en comparación con el brillo de la luna u otros cuerpos celestes más cercanos. Incluso el sol sería invisible a simple vista si estuviera a más de 60 años luz de distancia (el sol es en realidad la cuarta estrella más pequeña que se puede ver a simple vista). Entonces, la luz en el cielo proviene principalmente de estrellas a solo unos pocos miles de años luz de distancia. Dado que las estrellas pueden vivir durante millones de años, las probabilidades son bastante escasas, cualquier estrella que pueda ver a simple vista ha muerto desde que nos llegó la luz.

Con un telescopio potente es un poco diferente. Ahora estamos hablando de ver objetos MUCHO más lejos. Con un telescopio lo suficientemente fuerte, podemos ver la luz de millones de años luz de distancia. Estas estrellas podrían haber muerto entre el momento en que emitieron su luz y cuando la vemos hoy. En cuanto a lo que hay ahora, depende. Si es una estrella lo suficientemente grande, lo que probablemente sea si la estamos viendo, podría haberse convertido en supernova y haber eliminado casi cualquier cosa cercana y haberse convertido en una estrella de neutrones. Si fuera aún más grande, después de esa supernova podría haber un agujero negro donde solía estar la estrella.

Para las estrellas más pequeñas, más cercanas al tamaño de nuestro sol, eventualmente consumirán todo el hidrógeno en sus núcleos. Una vez que eso suceda, se moverán hacia el helio y se convertirán en gigantes rojos, ardiendo mucho más y expandiéndose en tamaño, tal vez consumiendo algunos de los planetas que los orbitan. Los gigantes rojos, que también podrían ser las estrellas que vemos, también consumirán todo el helio en sus núcleos después de que haya pasado suficiente tiempo. Comenzarán a escupir gases y material formando una nebulosa planetaria, y finalmente se descompondrán en una enana blanca. Las enanas blancas ya no se fusionan, por lo que no generan calor, pero ya están tan calientes que les lleva miles de millones de años irradiar su calor (no hay convección en el espacio, no es como en la tierra donde el aire eliminará el calor de los objetos calientes. El calor necesita irradiarse, lo que es mucho más lento).

EDITAR:
Aquí hay una imagen que hace un buen trabajo mostrando cómo se ve la evolución de una estrella:

Las estrellas no pueden estar “ya no están allí”, siempre habrá evidencia de que una pequeña estrella se desvaneció de la vejez (enana blanca o marrón) o una gran estrella se voló polvo (supernova) o incluso simplemente colapsó por completo (estrella de neutrones o agujero negro )

La Nebulosa del Cangrejo se fue después de una explosión de supernova.

Sirio A y B

Sirio B indicado por la flecha es. Una enana blanca, una pequeña estrella al final de su vida.

Algunas estrellas, las que puedes ver a simple vista están a poca distancia, la luz solo tarda unos años hasta cien años en llegar a nosotros.

Lista de estrellas y enanas marrones más cercanas – Wikipedia

Puede haber una idea errónea aquí, que gira en torno a la idea de sincronismo. Sin embargo, la realidad no conoce la sincronía real. Todo está alejado de cualquier otra cosa, por lo tanto, todo tiene su propio marco de tiempo. En la experiencia de la vida diaria, esto no hace ninguna diferencia práctica, y todo parece suceder sin problemas de retraso de tiempo, pero lo hace en distancias muy grandes o velocidades muy grandes.

Entonces, preguntar qué “hay” allá afuera, remotamente, a una gran distancia, no tiene tanto sentido como puede parecer desde un punto de vista intuitivo, en el que todo existe dentro del mismo marco de tiempo. Una gran distancia también significa una gran lejanía de tiempo. La velocidad de la luz limitada indica esto. Si lleva muchos años antes de que la luz nos alcance desde un lugar remoto, eso significa que este otro lugar no existe al mismo tiempo que nosotros.

Es una ilusión suponer que todo lo que existe “al mismo tiempo”. No existe tal cosa como “al mismo tiempo”. El hecho de que la luz demore años en comunicar cualquier fragmento de información entre nosotros y ellos, indica este problema. Nunca podría haber experimentado ninguna sincronía entre “aquí” y “allí”, ya que nunca podría haber viajado más rápido que la velocidad de la luz.

Lo que está afuera depende de lo que le pasó a la estrella. Si ya no está allí, supongo que desapareció en una explosión de supernova. En ese caso, lo que habrá allí será una nube masiva de gas que se expandirá rápidamente lejos de la ubicación original de la estrella. Podemos ver estas nubes en el cielo, mira la Nebulosa del Cangrejo. En el centro de esta nube en expansión estarán los restos de la estrella original, probablemente en forma de un agujero negro o una estrella de neutrones.

La mayoría de las estrellas son demasiado pequeñas para convertirse en supernova. Estas estrellas tardan miles y miles de millones de años en desvanecerse. Pueden volar sus caparazones exteriores, dejando una estrella enana blanca. Eso brillará intensamente y muy lentamente se atenuará, tomando miles de millones de años para hacerlo.

Las posibilidades incluyen: solo una nube de gas, una estrella de neutrones, una enana marrón, un agujero negro. Depende de cómo murió la estrella, y eso depende principalmente de su masa inicial.

Estás viendo la continuación de los fotones que viajan creando la imagen pasada hasta que se agoten.