Esa es la vida pintoresca que vive la mayoría de las estrellas. Pero al igual que las personas, algunas estrellas tienen experiencias tremendamente diferentes. Entonces, hagamos una revisión rápida de algunas de las estrellas más extremas del universo.
La estrella más grande: UY Scuti
Al igual que en el Universo DC, a veces la forma más clara para que los astrónomos expresen algo realmente extraordinario es agregar el prefijo super. Es el caso de Superman, así como de las estrellas supergigantes, una categoría adecuada para la estrella más grande conocida del universo, UY Scuti.
Un día, el Sol se convertirá en un gigante rojo. Pero si hubiera comenzado su vida con una docena de veces su masa actual, eventualmente podría haber evolucionado hasta convertirse en una supergigante roja. (UY Scuti ya ha perdido mucha masa). La más grande de estas estrellas, a veces llamadas hipergigantes, puede aumentar hasta 1000 veces el tamaño del Sol. Pero UY Scuti, ubicado cerca del centro de la Vía Láctea en la constelación de Scutum, tiene alrededor de 1.700 veces el ancho del Sol.
En 1860, los astrónomos del Observatorio de Bonn en Alemania catalogaron por primera vez a UY Scuti como parte de un estudio de estrellas. Pero más tarde, los investigadores notaron cambios en el brillo de UY Scuti durante un período de aproximadamente 740 días, lo que los llevó a reclasificarla como una estrella variable. Algunas de estas estrellas varían en brillo por razones externas, como ser eclipsadas por otra estrella o nubes de gas y polvo desde nuestro punto de vista. Sin embargo, las variables intrínsecas como UY Scuti experimentan cambios físicos en su interior, como las pulsaciones. En el caso de UY Scuti, varía en brillo porque está constantemente haciendo un yo-yo en términos de tamaño, lo que hace que las medidas exactas de su circunferencia sean un desafío.
Pero como cualquier supergigante roja, incluida Betelgeuse, UY Scuti está destinada a terminar con su vida con una explosión. Después de agotar el combustible de helio en su núcleo, forjará ferozmente elementos cada vez más pesados. Y siempre que UY Scuti no expulse demasiada masa en el transcurso de su vida restante, eventualmente comenzará a producir hierro.
Hacer hierro es una sentencia de muerte para las estrellas. A diferencia de cuando combina elementos más ligeros, cuando una estrella une dos núcleos de hierro, no libera energía; en cambio, quita energía del medio ambiente. Esto provoca un colapso descontrolado donde la estrella ya no genera suficiente presión hacia afuera para evitar que implosione bajo su propia gravedad.
¿El final resulto? Una poderosa supernova de colapso del núcleo (tipo II) que finalmente, aunque brevemente, hará que UY Scuti sea visible a simple vista desde la Tierra.
La estrella más masiva: RMC 136a1
Las apariencias engañan. El hecho de que una estrella tenga un tamaño determinado no significa que tenga una masa determinada. Ese es absolutamente el caso de la estrella más masiva conocida del universo, RMC 136a1, que tiene mucho peso en un marco sorprendentemente delgado. Aunque se cree que tiene más de 300 veces la masa de nuestro Sol, RMC 136a1 tiene solo unas 30 veces más ancho que nuestra estrella de origen.
RMC 136a1, ubicada en la galaxia satélite más grande de la Vía Láctea, la Gran Nube de Magallanes, es solo una de las muchas estrellas en llamas que ionizan el gas dentro de NGC 2070. Este enorme cúmulo estelar abierto se encuentra en el corazón de la Nebulosa Tarántula, que es la estrella más brillante. -formando región en nuestro vecindario galáctico. Gracias a las observaciones del telescopio espacial Hubble, los astrónomos saben que RMC 136a1 es solo una de las más de 200 estrellas brillantes y masivas en el área inmediata, todas encontradas dentro de un cúmulo llamado RMC 136. Sin embargo, RMC 136a1 es la más brillante de estas balizas. Además de tener el título de la estrella más masiva, RMC 136a1 también se lleva la corona de la estrella más luminosa.
Aunque la edad exacta de este peso pesado estelar aún es incierta, según un estudio de 2016, RMC 136a1 podría tener unos pocos cientos de miles o un millón de años, por lo que se cree que todavía está quemando hidrógeno en su núcleo. Y debido a que RMC 136a1 es una rara estrella Wolf-Rayet, es increíblemente caliente, está repleta de elementos pesados y tiene vientos estelares extremadamente poderosos que están soplando sus capas externas.
Estos vientos estelares son tan poderosos, alcanzando una velocidad de alrededor de 5,8 millones de mph (9,4 millones de km / h), que al final de su vida, se espera que la estrella expulse suficiente gas para terminar pesando poco más de 50 masas solares. Sin embargo, todavía es lo suficientemente grande como para producir una supernova asombrosa. Después de todo, el progenitor de la Supernova 1987A, también ubicado en la Gran Nube de Magallanes, tenía solo unas 20 masas solares.
El estrella más pequeña: EBLM J0555-57Ab
Cuando se trata de estrellas, el tamaño importa.
Si una estrella es excepcionalmente masiva, devora su combustible, lo que hace que viva rápido y muera con fuerza. Sin embargo, si una estrella es pequeña y liviana, tiene un metabolismo lento, lo que le permite vivir una vida extremadamente larga. Pero, ¿qué tan pequeña puede ser una estrella? Bueno, EBLM J0555-57Ab está justo en el límite.
Con solo 85 veces la masa de Júpiter y una franja más ancha que Saturno, EBLM J0555-57Ab bordea el límite inferior de lo que se necesita para ser una estrella.
“Nuestro descubrimiento revela cuán pequeñas pueden ser las estrellas”, dijo el autor principal Alexander Boetticher de la Universidad de Cambridge en un comunicado de prensa después de encontrar la estrella diminuta en 2017. “Si la estrella se hubiera formado con solo una masa ligeramente menor, la reacción de fusión del hidrógeno en su núcleo no podría sostenerse, y la estrella, en cambio, se habría transformado en una enana marrón «.
Aunque no se comprende bien, las enanas marrones no son planetas ni estrellas cuyos núcleos solo pueden fusionar una forma pesada de hidrógeno llamada deuterio, así como posiblemente litio. «Comprender el límite que separa las estrellas de las enanas marrones mejorará nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan», dijo en un comunicado Serge Dieterich, de la Carnegie Institution for Science, un astrónomo que estudia las estrellas más pequeñas.
EBLM J0555-57Ab puede ser pequeño, pero hay otras estrellas que se comparan con su masa insignificante. Por ejemplo, la estrella TRAPPIST-1, que alberga al menos siete planetas rocosos, inclina la balanza a 0,089 M⊙, un poco más masiva que EBLM J0555-57Ab. Y debido a que las estrellas con menos del 25 por ciento de la masa del Sol son el tipo más común de estrellas y excelentes candidatas para albergar planetas del tamaño de la Tierra, aprender más sobre la vida de las estrellas más pequeñas puede ayudar a los investigadores a descubrir planetas similares a la Tierra potencialmente habitables a su alrededor. .
La estrella más caliente: WR 102
MIENTRAS QUE LAS ESTRELLAS PUEDEN no seguir la proporción exacta establecida por esta cita de la obra china Tao Te Ching del siglo VI a. C., la esencia es cierta. Cuanto más rápido una estrella quema su combustible, más corta es su vida. Y este es seguramente el caso de las estrellas Wolf-Rayet. Estas estrellas no solo arden increíblemente calientes y brillantes, sino que sus vientos estelares también lanzan gran parte de su combustible potencial al espacio. La estrella más caliente conocida, WR 102, es una de esas Wolf-Rayet, con una temperatura superficial 35 veces más caliente que la del Sol.
Al igual que Baskin-Robbins, las estrellas Wolf-Rayet vienen en una variedad de sabores. La estrella más masiva, RMC 136a1, tiene un tipo espectral de WN, lo que significa que es rica en nitrógeno ionizado como resultado de convertir rápidamente el hidrógeno en helio en su núcleo ardiente a través del ciclo CNO.
Sin embargo, la estrella más caliente, WR 102, es una Wolf-Rayet de tipo WO especialmente rara, que es una estrella de etapa tardía que tiene una superficie muy enriquecida con oxígeno ionizado. Dicho todo esto, los astrónomos solo conocen unas 10 estrellas Wolf-Rayet de tipo WO en todo el universo.
Incluso para una estrella Wolf-Rayet, WR 102 tiene vientos estelares intensos. Actualmente, están soplando alrededor de la masa de un Sol desde la superficie de la estrella cada 100.000 años. Eso significa que WR 102 está perdiendo varios cientos de millones de veces más masa cada año que el Sol. Aunque eso puede no parecer mucho para una estrella masiva, tenga en cuenta que a este ritmo, WR 102 desaparecería por completo en menos de 2 millones de años. Pero, ¿quién puede esperar tanto tiempo?
Los astrónomos están interesados en WR 102 no solo por su temperatura superficial excepcionalmente infernal y su rápida pérdida de masa, sino también porque la estrella es una de las principales candidatas a convertirse en supernova en un futuro relativamente cercano. En un artículo de 2015 que exploró cuánto tiempo les queda a una variedad de Wolf-Rayet de tipo WO antes de explotar como supernovas, se descubrió que WR 102 tiene el peor pronóstico.
Según los autores: «WR 102 es una estrella que quema helio post-núcleo y tiene una vida útil restante de menos de 2000 años».
La estrella más rápida S5-HVS1
El Sol atraviesa el espacio a una velocidad rápida de 490.000 mph (790.000 km / h) en relación con la Vía Láctea. Eso es rápido, pero no es nada de lo que alardear. En cambio, los derechos de fanfarronear de la estrella más rápida conocida (que no es una enana blanca) pertenecen a un demonio de la velocidad conocido como S5-HVS1. Esta estrella de mediana edad e hipervelocidad está huyendo de nuestra galaxia a más de 3,9 millones de mph (6,3 millones de km / h). Como referencia, eso es aproximadamente un 0,6 por ciento de la velocidad de la luz.
Los astrónomos encontraron por primera vez la estrella atravesando la constelación del sur de Grus en 2019. Después de rastrear su órbita en el tiempo, rápidamente se dieron cuenta de que proviene del centro de la Vía Láctea, cerca de nuestro agujero negro supermasivo de aproximadamente 4 millones de masas solares. Sagitario A *. “Esto es muy emocionante, ya que durante mucho tiempo sospechábamos que los agujeros negros pueden expulsar estrellas con velocidades muy altas. Sin embargo, nunca tuvimos una asociación inequívoca de una estrella tan rápida con el centro galáctico ”, dijo Sergey Koposov de la Universidad Carnegie Mellon, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa. “Creemos que el agujero negro expulsó la estrella a una velocidad de miles de kilómetros por segundo hace unos 5 millones de años. Esta expulsión ocurrió en el momento en que los antepasados de la humanidad estaban aprendiendo a caminar sobre dos pies «.
Aunque ahora está soltero, los investigadores sospechan que S5-HVS1 no siempre estuvo solo. La evidencia sugiere que la estrella fue expulsada gracias a un proceso llamado mecanismo Hills, que fue delineado hace unas tres décadas por el astrónomo Jack Hills. La idea es que S5-HVS1 fue una vez parte de un sistema binario que coincidió con Sagitario A *. Cuando la pareja estelar se aventuró demasiado cerca, el agujero negro capturó a la estrella compañera, liberando a S5-HSV1 de su danza binaria y lanzándola por el espacio.
«Mi parte favorita de este descubrimiento es pensar de dónde vino esta estrella y hacia dónde se dirige», dijo el coautor Alex Ji. “Nació en uno de los lugares más locos del universo, cerca de un agujero negro supermasivo con muchas otras estrellas amigas cercanas; pero va a dejar nuestra galaxia y morir solo, en medio de la nada. Toda una caída en desgracia «.
Puede que esa no sea la vida ideal para una estrella, pero al menos no sufrió el destino de su compañera.