¿Quién dijo que la masa no era importante?

El telescopio espacial Hubble revelaba que la luminosidad de Pismis 24-1 deriva de, al menos, tres objetos, lo que haría que sus componentes fuesen estrellas masivas de unas 100 veces la masa de nuestro Sol. El cúmulo y la nebulosa pertenecen a la sureña constelación de Escorpión. Créditos: NASA, ESA, J. M. Apellániz (IAA, España).

No, no hablamos del increíble Hulk, el personaje de Marvel. Hablamos de estrellas. Y es que la masa con la que nace una estrella determina su historia y, sobre todo, la duración de su vida.

Llamamos estrellas masivas a todas aquellas estrellas aisladas que explotan como supernovas al final de su existencia debido al colapso gravitatorio. Para que exploten como supernovas deben tener un mínimo de alrededor de ocho masas solares. Estrellas con menos masa pueden explotar (pero deben sumarse otras condiciones) y hay parámetros secundarios que pueden introducir cambios, pero la masa es determinante.

En cuanto al máximo, el límite está en lo que la naturaleza sea capaz de producir. Hasta hace poco se creía que este límite estaba en torno a monstruos de 150 masas solares, aunque recientes trabajos lo elevan hasta 300. No obstante, no es un dato seguro ya que, cuanto más masiva es una estrella, menos vive, con lo cual estrellas más grandes serían difíciles de observar.

Uno de los problemas que presentan las estrellas masivas viene dado por el fuerte potencial gravitatorio, y porque, aunque son muy pocas, presentan una gran variedad de posibilidades (y eso es lo que las hace tan interesantes para su estudio). Al tener una muy alta luminosidad y un campo de radiación muy fuerte, la atmósfera tiende a expandirse, lo que genera vientos estelares que “pelan” la estrella y exponen parte del material interno a la superficie. La estrella va perdiendo masa y eso influye en su evolución y en la duración de su vida.

Como decimos, la principal causa de la expansión de la atmósfera de la estrella es la alta luminosidad que empuja los átomos hacia fuera y provoca que se pierdan en el espacio. Más aún, conforme evoluciona la estrella, su núcleo se contrae, lo que favorece la expansión de la atmósfera. Además parece que, en algunas ocasiones, ese campo de luminosidad tan fuerte provoca inestabilidades en la atmósfera de la estrella, probablemente combinadas con fenómenos internos (como puede ser la pulsación). Todas estas inestabilidades pueden producir violentos cambios en el aspecto de la estrella que, de pronto, podría aumentar su brillo o vivir fuertes episodios de pérdida de masa.

Siempre fue difícil determinar cómo evolucionan las estrellas masivas a lo largo de su vida, pero en la actualidad se van produciendo resultados que revelan que el paradigma tradicional que se ha mantenido en pie durante, aproximadamente, los últimos veinte años, se tambalea. No está claro que sea exactamente como se había pensado hasta ahora y, sobre todo, no siempre. Parámetros secundarios como la rotación, el momento angular, las pulsaciones o el campo magnético pueden tener una alta influencia en la evolución de la estrella. Por tanto, aún no somos capaces de colocar bien la secuencia de evolución en este tipo de estrella, ya que varía mucho con la masa: las condiciones cambian tanto que aún no ha sido posible establecer una línea que defina claramente su evolución.

Estas estrellas tienen una gran importancia en la evolución de la galaxia que las aloja: no sólo pueden verse a distancias relativamente grandes sino que, además, al explotar como supernovas, crean una onda de choque que también comprime el medio que las rodea, induciendo el nacimiento de nuevas estrellas en un proceso que se retroalimenta.

El interés de todo esto, aparte de intentar explicar por qué la naturaleza funciona de una manera u otra,  es que esas estrellas muy luminosas se pueden ver a grandes distancias, por lo que se pueden estudiar estrellas individuales en otras galaxias lejanas (cosa que no puede hacerse con estrellas de menor masa porque son objetos muy débiles cuya luz no nos llega). Se trata de estrellas muy potentes que alimentan el medio que hay alrededor, lo hacen brillar, lo comprimen… Las estrellas masivas, como sistemas en sí mismas, son entes físicos que generan interrogantes de sumo interés.

Reportaje completo publicado en la página del proyecto Consolider-Gran Telescopio Canarias (GTC) elaborado con la colaboración del equipo Estrellas Masivas.

Natalia Ruiz Zelmanovitch

Natalia Ruiz Zelmanovitch

Responsable de comunicación del proyecto europeo Nanocosmos en el IFF-CSIC. A ratos, divulgando #Astrocopla y mezclando ciencia y cabaret. Inseparable de Manuel González. Prima de la gran Agustina Ruiz Dupont. Sin ciencia no hay futuro ni ná de ná.