Si. Lánzale otra estrella.
Eta Carinae Supernova
No, no estaba siendo gracioso. La escala de la que estamos hablando cuando se trata de estrellas es enorme. Casi demasiado grande para comprenderlo a menos que sea un astrónomo o alguna otra forma de ciencia / cosmología. Mire este video sobre las estrellas y sus tamaños primero, para que pueda tener una idea, por limitada que sea, de cuán grandes pueden ser las estrellas.
- ¿Por qué ocurrió la expansión cósmica después de que el Universo tenía 8 mil millones de años?
- ¿Qué pasaría con el sistema solar si la tierra de alguna manera se convirtiera en un segundo sol?
- ¿Cuáles son las fuerzas que impulsan la expansión de nuestro universo?
- ¿Por qué las galaxias espirales son más frecuentes hoy?
- En términos simples, ¿qué es la teoría de cuerdas y big bang?
La fisica de las estrellas
Ahora que ha visto cuán grandes pueden ser las estrellas, comprenda que hacer que una supernova sea una gran desafío porque no es solo el tamaño con el que tiene que lidiar, sino su masa. Esta es una explicación muy simplificada de cómo funcionan las estrellas, por lo que podemos seguir intentando explotarlas.
Un diagrama de Hertzsprung-Russell que muestra los tipos de estrellas, sus tamaños, su distribución relativa en el universo, su tipo y designación y su temperatura, desde la más baja en la esquina derecha hasta la más alta en la esquina superior izquierda. Las estrellas blancas azules y azules son las más calientes y las estrellas rojas son las más frías.
Las estrellas que aparecen sobre la banda media son estrellas de mayor tamaño y se llaman gigantes o supergigantes. Usualmente tienen masas mayores que las estrellas en o debajo de la banda central. Las estrellas debajo de ella generalmente se clasifican como estrellas enanas.
Nos interesan las estrellas de gran masa por encima de la banda central porque son los candidatos más probables para convertirse en supernovas.
Una supernova es una explosión estelar que eclipsa brevemente una galaxia entera, irradiando tanta energía como se espera que el Sol o cualquier estrella ordinaria emita durante toda su vida útil, antes de desaparecer de la vista durante varias semanas o meses. La explosión de radiación extremadamente luminosa expulsa gran parte o la totalidad del material de una estrella a una velocidad de hasta 30,000 km / s (10% de la velocidad de la luz), impulsando una onda de choque hacia el medio interestelar circundante. Esta onda expansiva arrastra una capa expansiva de gas y polvo llamada remanente de supernova. Las supernovas son fuentes galácticas potencialmente fuertes de ondas gravitacionales. Una gran proporción de rayos cósmicos primarios proviene de supernovas.
No todas las estrellas se convertirán en supernova. Solo un cierto tipo de estrella, una cuya masa es igual a cuatro o más de nuestra estrella relativamente débil y estable.
Cuando tienes una estrella con la masa adecuada y tiene la edad adecuada, puedes sentarte y ver el espectáculo mientras el motor nuclear de las estrellas chisporrotea y muere explosivamente.
Para mantener esto simple, una estrella es un reactor de fusión gigante. La materia se está comprimiendo en el centro convirtiéndola de hidrógeno a helio, y el subproducto de dicha fusión se convierte en una explosión de energía radiactiva.
Piensa en una estrella como una fiesta interminable de explosiones nucleares.
Pero una estrella también es una colección de materia. Cuanto más materia empaques en un lugar, más densa se volverá. El hidrógeno es un gas, el más ligero del universo, pero si empaca lo suficiente en un solo lugar, comenzará a tener un efecto gravitacional, y es la presión de dicha gravedad presionando todos esos átomos de hidrógeno lo que provoca la erupción de fusión. de energía.
Las estrellas son como los pasajeros de un supertrain japonés. Exprimir tantos átomos como sea posible en un espacio muy finito.
Es la interacción de estas dos fuerzas, la compresión de los átomos y la explosión de la fusión lo que hace que las hermosas formas redondas de las estrellas. Cuando estas fuerzas están en equilibrio, nace una estrella y arderá mientras haya combustible para convertir en energía.
Esta es una explicación muy simplificada. Estoy seguro de que algún cosmólogo o físico está teniendo una convulsión en este momento. Por favor no me llames …
El problema surge cuando las estrellas son supermasivas. Cuanto más masiva es una estrella, más rápido convierte su combustible. Las estrellas que son súper grandes y súper masivas a menudo brillan increíblemente brillantes y como un motor V-8 usan combustible como si fuera gratis.
Las estrellas rojas son de combustión lenta, viven miles de millones de años porque usan su combustible muy lentamente. Las estrellas supergigantes azul-blancas debido a su inmensa masa pueden vivir vidas breves de hasta 500 millones de años (para una estrella, esto es el equivalente a vivir rápido, morir joven y dejar un cadáver desordenado).
Es probable que un gigante azul grande sea candidato para el martirio de supernova. Es a partir de estrellas de primera generación como estas que se forman estrellas de segunda generación como nuestro sol. Existimos debido a las estrellas de primera generación que salen así.
Ahora recuerde cuando dije que una estrella existe debido a dos fuerzas, la explosión que mantiene a la estrella brillando y la compresión de la gravedad que mantiene los gases de la estrella en un lugar.
Una supernova ocurre cuando una estrella comienza a quedarse sin combustible para convertirse en el siguiente elemento en la tabla periódica. El hidrógeno se convierte en helio, el helio se convierte en litio, y cada conversión de elementos cuesta más energía y es menos efectiva. Esto significa que la salida de estrellas comienza a disminuir y las fuerzas de gravedad aplastantes se vuelven más aplastantes. Lo que luego hace que la estrella trabaje más para convertir los combustibles, lo que hace que la estrella se quede sin combustible más rápido.
Un ciclo de retroalimentación negativa está ahora en progreso.
Cuando la estrella ya no puede convertir fácilmente los combustibles restantes y producir energía, el final está cerca. La gravedad aplastante está abrumando lentamente la producción de energía.
Las supernovas pueden desencadenarse de una de dos maneras: por el repentino reencendido de la fusión nuclear en una estrella degenerada; o por el colapso gravitacional del núcleo de una estrella masiva. En el primer caso, una enana blanca degenerada puede acumular suficiente material de un compañero, ya sea por acreción o por fusión, para elevar su temperatura central, encender la fusión de carbono y desencadenar la fusión nuclear desbocada, interrumpiendo por completo la estrella. En el segundo caso, el núcleo de una estrella masiva puede sufrir un colapso gravitacional repentino, liberando energía potencial gravitacional que puede crear una explosión de supernova.
Llega el día en que la estrella ya no puede convertir energía y se derrumba, toda su masa en un solo espacio. Sin embargo, esta compresión de la materia reinicia el proceso de fusión una vez más en un evento llamado fusión nuclear desbocada.
Esta vez, un colapso gravitacional repentino puede liberar este potencial en un cataclismo de energía, miles de veces más grande que cualquier cosa que la estrella haya podido hacer en toda su existencia. Al convertir la materia en la tabla periódica, es esta explosión de energía, la responsable de los elementos más pesados de la tabla periódica que conforman la vida tal como la conocemos.
Lo que somos como seres vivos, nuestra composición química, es el resultado de la muerte violenta de las supernovas de las estrellas. Cada elemento más pesado que el hierro que está dentro de nosotros proviene de una estrella que murió en una explosión cuyas energías son casi inconmensurables y pueden verse a través de grandes distancias.
¡Algunos eran tan brillantes que se podían ver durante el día!
La magnífica Nebulosa del Cangrejo , vista en 1054 en la Tierra y registrada por astrónomos chinos.
En 1913, cuando Vesto Slipher registró su estudio de espectroscopía del cielo, la nebulosa Cangrejo fue nuevamente uno de los primeros objetos en ser estudiados. A principios del siglo XX, el análisis de las primeras fotografías de la nebulosa tomadas con varios años de diferencia reveló que se estaba expandiendo. El seguimiento de la expansión reveló que la nebulosa debe haberse hecho visible en la Tierra hace unos 900 años. Los registros históricos revelaron que una nueva estrella lo suficientemente brillante como para ser vista durante el día había sido registrada en la misma parte del cielo por los astrónomos chinos en 1054.
Las supernovas generan una variedad de energías en diferentes longitudes de onda, cada una de las cuales brinda información sobre la antigua estrella y su composición.
¿Podrías hacer que una estrella explote artificialmente?
Habiendo explicado la física de las supernovas, podemos abordar la cuestión. ¿Sería posible inducir artificialmente una estrella a una supernova?
Aquí están mis posibles escenarios:
- Las estrellas con masas superiores a cuatro o más masas solares tienen alguna posibilidad de convertirse en una supernova. Si pudiera mover una estrella más pequeña y dirigirla hacia una estrella con la masa adecuada, podría forzar a la estrella más grande a una supernova haciendo que su masa exceda su capacidad de fusionarse correctamente. Esto probablemente solo funcionaría en estrellas que ya se estaban acercando a un punto de su vida útil donde de todos modos ya eran inestables.
- Alguien sugirió arrojar un gigante de gas planetario masivo en una estrella, pero la mayoría de los gigantes gaseosos, incluso aquellos cuya masa los hace casi capaces de convertirse en estrellas, generalmente no son lo suficientemente masivos como para marcar la diferencia al inclinar una estrella lista para nova en sobremarcha. Necesitarías cientos de dichos gigantes gaseosos para hacer el acto.
- O podría tomar una estrella pequeña cuya masa es correcta pero, por alguna razón, no ha dado el salto a la supernova e introducirla en otra estrella cuya masa es menor y extraer masa de la estrella más grande a la enana blanca degenerada más pequeña y puede acumular suficiente material de un compañero, ya sea mediante acreción o mediante una fusión, para elevar su temperatura central, encender la fusión de carbono y desencadenar la fusión nuclear desbocada, interrumpiendo por completo la estrella.
¿Qué tal la supergravedad artificial?
- Si alguien pudiera aumentar la constante de gravitación de la estrella, podría hacer que la estrella quemara su combustible más rápido y, por lo tanto, acelerar el colapso de una estrella adecuadamente masiva.
- Esta podría ser una alternativa viable, pero la gravedad requerida y la tecnología necesaria para hacerlo sería mejor apuntando a un planeta enemigo o acercándose a la flota y haciéndolos chocar entre sí o colapsar las placas tectónicas de un planeta geológicamente activo causando terremotos, maremotos y otras formas de destrucción relacionadas con la corteza.
- Si pudieras mover estrellas o crear una gravedad artificial significativa lo suficiente como para armarla, entonces probablemente seas capaz de crear agujeros negros, en cuyo caso, las personas deberían tener el buen sentido suficiente para permanecer en el lado bueno de tu especie, suponiendo que tengas uno.
En cuanto a la bomba Nova de Andromeda u otras formas de materia (o manipulación de la gravedad) que hacen que una estrella se vuelva nova, tendríamos que estar hablando de formas realmente exóticas de materia o energía, tan diferentes de todo lo que conocemos hoy, que caerían en el reino de la ciencia ficción. La energía de punto cero de Stargate, así como su red de compuerta de agujero de gusano interplanetario ciertamente califican.
Interactivo: Hertzsprung-Russell Diagram Explorer – Diagrama de Hertzsprung-Russell – NAAP
Otras referencias de cosmología
- ¿Cómo podríamos calcular la masa de grandes orbes como nuestro sol? (Quora)
- ¿Es el tamaño promedio de nuestro sol en el universo o es infinitesimalmente insignificante (en comparación con estrellas como Betelgeuse, Sirius, Aldebarán)? (Quora)
- ¿Es hipotéticamente posible hacer que un sol se vuelva nova o supernova? (Quora)
- Lista de las estrellas más grandes conocidas (Wikipedia)
