El futur d’una estrella està determinat per la seva massa. Les estrelles més massives tenen una mort molt violenta, explotant com a supernoves i convertint-se a continuació en estrelles de neutrons, o, en alguns casos, fins i tot en forats negres. Però, no obstant, aquesta no és la mort que espera a la major part de les estrelles. La gran majoria de les estrelles que hi ha a l’univers es convertiran en nanes blanques. Aquest és el destí que espera al Sol.
Més del 70% de les estrelles que formen el nostre univers són nanes vermelles, les estrelles menys massives i lluminoses. Després d’aquestes, les més comunes són les nanes taronges i grogues. Són aquests tres tipus d’estrelles les que, en el futur, es convertiran en nanes blanques. Per tant, d’aquí molt temps, quan la producció d’estrelles no sigui tan freqüent com en els nostres dies, la immensa majoria de les estrelles seran nanes blanques.
Com es formen?
Al produir energia mitjançant la fusió nuclear, les estrelles aconsegueixen sobrepassar la força gravitatòria que les intenta fer col·lapsar, i s’expandeixen a un ritme més o menys constant. En el cas d’una nana groga, la categoria estel·lar a la que pertany el Sol, aquesta s’expandeix fins al punt d’arribar a tenir un diàmetre tan gran com l’òrbita de la Terra o Mart. Les estrelles que estan en aquesta fase estel·lar s’anomenen super-gegants vermelles.
Un cop arribada en aquest punt (en el cas de les nanes grogues tarda uns 10 000 milions d’anys), l’estrella conté elements tan pesants que ja no pot extreure energia, pel que col·lapsa, i es converteix en una nana blanca.Les estrelles en aquesta fase són enormement denses. Són aproximadament tan grans com la Terra, però tenen, normalment, una massa d’entre 0,5 o 0,7 masses solars. La densitat d’una nana blanca és de 1 x 109 kg/m3, mentre que a la Terra la densitat mitjana és de 5,4 x 103 kg/m3. Aquestes estrelles són 200 000 vegades més denses que la Terra. Una culleradeta de cafè de nana blanca pesaria unes 5 tones a la Terra.
L’edat i el destí de les nanes blanques
Les nanes blanques ja no tenen la capacitat de produir energia. Són, però, visibles, gràcies a la calor que emeten de manera constant, que ha estat emmagatzemada durant milers de milions d’anys al nucli de l’estrella, el lloc on es produeixen les reaccions nuclears.
El destí de la majoria de les nanes blanques és convertir-se en nanes negres. Com he dit, les nanes blanques van emetent, a un ritme constant, la seva escalfor cap a l’espai, pel que, a mesura que passa el temps, es van fent cada cop més fredes. Aquest procés és tan llarg que no es creu que existeixi cap nana negra a l’univers. Es calcula que per passar de la categoria de nana blanca a nana negra haurien de passar unes quantes centenes de milers de milions d’anys. Com que el nostre univers té una edat d’uns 13 800 milions d’anys, és molt improbable que pugui existir una nana negra.
La seva composició
Les nanes blanques són el que queda del nucli de l’estrella inicial, que era una nana groga, taronja, o vermella. Abans de que l’estrella es converteixi en una nana blanca, és a dir, quan es trobava en la fase de supergegant vermella, en el seu nucli es fusionava carbó i/o oxigen. Per tant, les estrelles en aquesta fase estel·lar (nana blanca) estan compostes fonamentalment per carbó, oxigen, heli, i hidrogen. Aquests dos últims elements són els que formen més d’un 90% del Sol, pel que se suposa que es troben en totes les nanes blanques, tot i que, al ser més lleugers, es troben a la superfície d’aquests cossos.
Tots aquests elements naden en un mar d’electrons amb una alta energia. És precisament la pressió combinada dels electrons, la que evita que aquest tipus d’estrelles col·lapsi en cossos encara més estranys, com les estrelles de neutrons o els forats negres. Aquesta pressió que exerceixen els electrons està provocada per una de les propietats de la mecànica quàntica: el principi d’exclusió de Pauli.
Límit de Chandrasekhar i les supernoves de tipus Ia
Moltes nanes blanques acaben la seva vida emetent tota la seva escalfor a l’espai, fins convertir-se en nanes negres. Però no totes les nanes blanques acaben els seus dies d’aquesta manera.
Existeixen moltes nanes blanques que orbiten al voltant d’una altra estrella. Les nanes blanques en aquestes condicions donen lloc a unes explosions enormes. En aquestes condicions, la nana blanca li roba material a la seva companya. A mesura que va acumulant més massa, per estrany que pugui semblar, es fa cada cop més petita. Això es deu a que, com més massa té una nana blanca, més s’han de comprimir els seus electrons per mantenir suficient pressió cap a l’exterior per suportar la massa extra.
Tot i així, hi ha un límit en la quantitat de massa que pot tenir una nana blanca. Aquest límit es coneix com a límit de Chandrasekhar, i correspon a 1,4 masses solars. En aquest punt, i si la nana blanca roba matèria a la seva companya suficientment ràpid, el nucli estel·lar sencer és destruït en un dels esdeveniments més energètics de l’univers: les supernoves de tipus Ia. En un segon, la nana blanca allibera tanta energia com ho fa el Sol en 10 000 milions d’anys. Durant setmanes pot ser més brillant que una galàxia sencera.
Entrades Similars:
Entrades Populars:
Perquè la Lluna només ens ensenya una cara?
Stephenson 2-18, l’estrella més gran coneguda a l’univers
L’explotació minera al cinturó d’asteroides, una font de recursos
La brossa espacial, un gran problema
Com es van extingir els dinosaures?
Què passaria si la Terra deixés de rotar?
La missió a Venus de la sonda Venus Express per la ESA
Quins són els requisits per a ser un planeta?
Perquè no es poden sentir sons a l’espai?
Quina mida i forma tindrien els extraterrestres?
Les unitats de mesura que fem servir en astronomia
Entrades Recents: