¿Qué hay de las estrellas frías? ¿Qué pasaría si hubiera suficiente materia en un pozo de gravedad dado, pero no suficiente hidrógeno para iniciar la fusión nuclear?

Hay tanto hidrógeno en el universo (aproximadamente el 75% de la masa de toda la materia es hidrógeno) que es difícil imaginar cómo se podría obtener mucha masa en un lugar sin obtener también mucho hidrógeno. La única forma en que puedo pensar si es la respuesta de Greg: estrellas muertas donde el hidrógeno ya se ha fusionado.

El problema con eso es que las enanas blancas no son frías, son candentes, de ahí el nombre. Ya no están experimentando fusión nuclear, pero retienen mucho calor de cuando estaban. Se tarda más que la edad del universo en enfriarse, por lo que todavía no hay enanas blancas frías (conocidas como enanas negras). Lo mismo ocurre con las estrellas de neutrones (los restos aún más densos de las estrellas más pesadas): tampoco son frías.

Si comenzamos con una estrella aún más grande, obtenemos un agujero negro. Un agujero negro típico de una estrella que muere tiene una temperatura de Hawking de una 10,000,000 de grados por encima del cero absoluto, muy frío. Desafortunadamente, generalmente están rodeados por un disco de acreción que está extremadamente caliente (millones de grados).

Entonces, en general, creo que deberíamos decir que no hay objetos fríos con la masa de una estrella.

Todos sabemos que las estrellas marrones carecen de suficiente hidrógeno para encender la fisión, pero ¿qué pasa con los grandes cuerpos de masa que no tienen hidrógeno? Estos no son objetos que pudiéramos detectar fácilmente con telescopios, y podría haber suficientes de estos objetos masivos en las galaxias para explicar las tasas de rotación de estas galaxias, sin tener que recurrir a una explicación como “materia oscura”.

Las estrellas enanas blancas son un ejemplo de estrellas a las que no les queda hidrógeno (lo fusionaron todo en carbono y oxígeno) y ya no tienen fusión. La presión de degeneración de electrones les impide colapsar y se enfrían lentamente con el tiempo.

Una de las otras respuestas se pregunta si tales cosas podrían usarse en lugar de la materia oscura. Las enanas blancas son bastante visibles porque todavía están calientes (tardan mucho tiempo en enfriarse) y, por lo tanto, no se ajustan a las observaciones de la materia oscura. Las enanas marrones y los grandes gigantes gaseosos pueden ser frías y difíciles de ver, pero esta línea de investigación se siguió (bajo el nombre de Halo compacto masivo) y tampoco coincidió con las observaciones.

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