sábado, 5 de enero de 2013

Estrellas enanas

El observador contemporáneo que contemple el cielo a primeros de septiembre podrá ver la reaparición de Sirio -la estrella del perro- por el horizonte matutino después de medio año de invisibilidad; hace cinco mil trescientos años, la hubiese divisado durante el solsticio de verano (nuestro veintiuno de junio). Trasladémonos, con la imaginación, a aquella lejana época: precediendo a la salida del Sol, una estrella refulgente aparece antes del amanecer coincidiendo con el desbordamiento del Nilo, el río que devuelve la vida a la tierra reseca: para los antiguos egipcios tenía que ser una manifestación divina.

Sirio, en la constelación del Can Mayor, la estrella más brillante del cielo, no es una, sino dos estrellas. Sirio A, visible con el ojo desnudo y la quinta estrella más cercana al Sol, es una estrella blanca normal (técnicamente diríamos de la secuencia principal); fijémonos en su compañera, Sirio B, es una enana blanca. Los astrónomos conocen su presente: tiene una densidad altísima, debido a su masa similar al Sol y a su tamaño comparable a la Tierra; y su pasado: cuando una estrella de masa baja o intermedia (menor que ocho o diez soles) acaba su combustible, se expande convirtiéndose en una gigante roja; a continuación, su núcleo se comprime –forma una enana blanca-, y expulsa su envoltura, que engendra una nebulosa planetaria. Como la enana blanca recién formada no produce energía, se enfría y su débil luminosidad disminuye poco a poco hasta que cesa de emitir radiación; se vuelve entonces una enana negra; sin embargo, lo hace tan lentamente que no ha habido tiempo suficiente -desde el Big-Bang- para que el universo albergue una de ellas.

Recuperemos el hilo del relato. ¿Por qué no colapsa la estrella al acabar su combustible? Al comprimirse por acción de la gravedad, la distancia entre sus partículas disminuye hasta que se alcanzan densidades de una tonelada cada centímetro cúbico: una presión desconocida detiene entonces el colapso. Según una ley física resulta imposible que dos electrones cualesquiera tengan exactamente la misma energía; por ello, si la materia se comprime extremadamente, mientras que la energía de algunos electrones permanece baja, la del resto sube, lo que comporta una presión adicional que los separa. Esta presión -de degeneración electrónica-, que estabiliza las enanas blancas, es radicalmente diferente de la presión térmica habitual que mantiene estables a las estrellas normales.

¿Recuerda el lector despistado que hizo hace ocho años y siete meses? ¡No importa! Sepa que en aquella época Sirio emitió la luz que hoy ve.

1 comentario:

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

Si la materia está muy comprimida (como sucede en las enanas blancas), mientras que unos electrones ocupan los estados de baja energía, muchos otros electrones deben colocarse en los estados de alta energía; esta obligación implica una presión adicional, que depende únicamente de la densidad de la materia.
Se trata de una presión (cuántica) que en nada se parece a la presión habitual a la que estamos acostumbrados.

Saludos cordiales