Pregúntele a Ethan: ¿Cuántas de las estrellas visibles en el cielo existen realmente?

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Animación de una supernova que estalló en el siglo XVII en la constelación de Casiopea.

Al mirar el Universo, damos por sentado que lo que vemos realmente existe en este momento. Pero, de hecho, esto no es del todo cierto. Hubo retrasos en la comunicación con los astronautas de las misiones Apolo, ya que la luz tardó un poco más de dos segundos en llegar y regresar. Los rovers en Marte se ven obligados a actuar por su cuenta, porque los retrasos de varios minutos son demasiado grandes para que las personas cambien manualmente la dirección de su movimiento. Y si va más allá de los límites del sistema solar, las distancias a las estrellas se medirán en años luz, lo que significa que cuando vemos un objeto distante, miramos hacia el pasado. ¿Y cómo sabemos que lo que vemos coincide con lo que hay? Un lector quiere saber:
¿Cuántas de las estrellas que observamos desde la Tierra existen realmente? Dado que la luz de muchos de ellos nos ha pasado cientos, miles e incluso millones de años luz, es posible que muchas de las estrellas que hemos visto ya se hayan quemado o explotado hace cientos o miles de años, y la luz de estos eventos (o su ausencia) simplemente no logró llegar a nosotros?

La respuesta depende mucho de cuán lejos esté listo para mirar.


Tal cielo de California, que bajo condiciones ideales se puede ver a simple vista.

A simple vista en condiciones ideales: oscuridad total, sin contaminación lumínica, nubes, luna, vista completa de todo el cielo, una persona puede ver un poco más de 9000 estrellas. Todas estas estrellas están en nuestra galaxia, por lo que ninguna de ellas se encuentra a millones de años luz de nosotros. Pero algunos están a cientos de años luz de distancia. Deneb, una de las estrellas más brillantes del cielo (y la parte superior del Triángulo de Verano) está a 2600 años luz de nosotros, y la estrella más lejana distinguida por el ojo, V762 Cas, se encuentra a 16,000 años luz de nosotros.


Triángulo de verano, Deneb es visible a la izquierda.

Pero la mayoría de las estrellas visibles están a solo unos cientos de años luz de nosotros, o incluso menos. Y aunque la muerte de las estrellas nos parece repentina, de hecho, el ciclo de vida de las estrellas es tal que una estrella atraviesa varias fases importantes en el camino hacia la muerte. Específicamente, la estrella:

• debería aumentar al gigante rojo y comenzar a quemar helio,
• debe quemar helio en el núcleo y comenzar la síntesis de carbono,
• quemar carbono y comenzar la síntesis de oxígeno y elementos más pesados, hasta que el hierro, el níquel y el cobalto estén hechos de silicio,
• y solo cuando el combustible para la síntesis se agota en el núcleo, el núcleo se contrae bruscamente y se produce una explosión de supernova.



Solo una pequeña fracción de las estrellas, del orden de uno de varios cientos, son lo suficientemente masivas como para morir repentinamente. El resto deja caer capas externas y se encoge hasta convertirse en una enana blanca durante decenas de miles de años.

Pero las estrellas masivas son desproporcionadamente brillantes, por lo que es probable que las veamos. Aunque solo se pueden ver alrededor de 9,000 estrellas con el ojo, docenas de estrellas pueden reclamar la próxima supernova en nuestra galaxia. Es muy difícil, mirando una sola estrella, entender en qué etapa de la vida se encuentra y qué tan pronto se convertirá en una supernova. Una estrella como Eta Kiel o Betelgeuse ya podría explotar y poner fin a su vida útil, o podría continuar brillando durante cientos y miles de años, quemando combustible. No hay señal de que "va a explotar ahora", y en el caso de Eta Kiel, un lanzamiento reciente (liberación masiva de una gran cantidad de sustancia) en el siglo XIX podría retrasar su explosión en forma de supernova por un tiempo que excede la duración de la existencia de una persona.


La nebulosa del homúnculo que rodea a la estrella gigante Eta Carina, ubicada a 7,000 años luz de nosotros en nuestra Vía Láctea

En promedio, una estrella destinada a convertirse en una supernova permanece en una fase de vida tan indefinida y gigantesca, de uno a diez millones de años. Aunque hay muchas teorías sobre los signos que preceden a la transformación de una estrella en una supernova, de hecho, la última de las supernovas que observamos en nuestra galaxia explotó hace más de 4.000 años, los restos descubiertos más nuevos se descubrieron hace más de 100 años, y sobre la estrella que explotó en 1987, se sabe muy poco en la galaxia satelital. Fue la supernova más cercana que ha sido observada por la humanidad desde 1604.


Restos de una supernova de 1987a ubicada en la Gran Nube de Magallanes a 165,000 años luz de nosotros

Teniendo en cuenta que un candidato típico de supernova, visible a simple vista, está en promedio a unos 4000 años luz de nosotros, y hay 25 piezas de tales estrellas en todo el cielo, hay una posibilidad de 1% a 10%, que es uno de los visibles Ya no hay estrellas. No es una gran posibilidad.

¿Qué pasa con el proceso inverso? ¿Qué pasa con las estrellas emergentes? Nos parece que hay algún tipo de momento mágico en el que algo simplemente comienza a llevar a cabo la síntesis de protones en el núcleo y se "enciende", convirtiéndose en una estrella. De hecho, la formación de una estrella, desde una estrella de prototipos hasta una estrella real y genuina a partir de la secuencia principal, lleva decenas de millones de años.


El tiempo que tarda una protostar en convertirse en una estrella real depende en gran medida de su masa

No veremos protostars a simple vista, ya que se forman dentro de las nebulosas: en lugares como la nebulosa de Orión o la nebulosa del águila. Estos gigantescos complejos de nubes moleculares experimentan un colapso gravitacional y dan lugar a miles de nuevas estrellas que se forman en un período de millones y decenas de millones de años. Después de la vaporización del gas, las estrellas finalmente se vuelven visibles en el interior, muchas de las cuales se hacen visibles para el ojo.


La nebulosa del águila. En el centro puedes ver los "Pilares de la Creación"

Pero estas estrellas no aparecen repentinamente y no se hacen visibles inmediatamente después de completar su formación. Solo podemos esperar una explosión de supernova que se encuentre en el lugar donde no hemos visto estrellas antes. La mejor aproximación para evaluar tal evento es lo que hemos observado a lo largo de nuestra historia: esto ocurre una vez cada pocos siglos.


Tycho Brahe señala la supernova de 1572

Si queremos llevar binoculares, pasaremos de 9,000 estrellas a 200,000. Un pequeño telescopio de tres pulgadas elevará esta cantidad a 5 millones. Un buen telescopio aficionado con un diámetro de 15 "nos permitirá ver unos 380 millones de estrellas en nuestra galaxia, lo que aumentará en gran medida nuestras posibilidades. Pero incluso si tomamos los 200-400 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, la distancia promedio a la cual será de aproximadamente 40,000 años luz, entonces ya habrá varios cientos de miles muertos, uno en un millón, y estarán ubicados en el extremo más alejado de la galaxia de nosotros.

Como las estrellas están tan lejos, nuestros ojos son demasiado débiles y su luz viaja demasiado rápido para que mueran mientras la luz aún está en camino. Es posible, pero hay muy pocas posibilidades de que así sea.

Source: https://habr.com/ru/post/es404903/


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