Thread by @galileo_vzla

En las estrellas se sintetizan los elementos del universo. Pero solo pueden sintetizar hasta el hierro ¿De dónde sale la energía para producir átomos más pesados que el hierro,tal como el oro? De una Supernova de tipo II
Pasa y te lo contamos.
#astronomia #FelizFinde #14agosto

(1/24) En un sentido clásico la gravedad es una fuerza de atracción, y está determinada por la masa. A mayor masa posea un cuerpo, mayor será la gravedad generada. Esta fuerza hace posible la acumulación de materia en las nebulosas para formar estrellas.

(2/24)Una vez que se acumula suficiente materia en forma de una esfera gaseosa compuesta de hidrógeno, la gravedad se encarga de comprimir a este cuerpo hasta calentar su centro a millones de grados que inician la fusión del hidrógeno para producir helio, ha nacido una estrella.

(3/24) La cantidad de masa que se acumula para formar una estrella, determina de que clase será y cómo será su final. Las estrellas pasan la mayor parte de su vida fusionando hidrógeno para producir helio, a esto lo llaman los astrónomos permanecer en la secuencia principal.

(4/24)Una vez que la estrella ha fusionado el hidrógeno del núcleo para formar helio, (dos átomos de hidrógeno forman un átomo de helio), las reacciones de fusión nuclear se detienen y por lo tanto no hay energía para detener a la gravedad que comienza a comprimir a la estrella.

(5/24) Esta compresión gravitatoria logra (dependiendo de la cantidad de masa) calentar el núcleo como para iniciar la fusión de helio y detener la compresión. Estrellas de poca masa, las enanas rojas, no logran iniciar la fusión de helio y terminan convertidas en enanas blancas

(6/24)Estrellas de masa un poco mayor, entre ellas el Sol, logran la fusión de helio para producir carbono y oxigeno pero no pueden ir más allá de esta reacción y también terminan convertidas en enana blanca, pasando antes por una etapa de expansión conocida como gigante roja.

(7/24) En una entrega anterior vimos las supernovas de tipo I que ocurren en sistemas binarios estelares formados por una enana blanca y una gigante roja. Si no lo has leido, te sugerimos que lo hagas, aquí te dejamos el hilo:

(8/24) Veamos ahora que sucede con las estrellas cuya masa es mayor a 10 masas solares, pudiendo llegar en casos extremos hasta 120 masas solares. A estas gigantes que representan aproximadamente el 2% de todas las estrellas, se les conoce como supermasivas.

(9/24) Cuando una estrella supermasiva consume todo el hidrógeno de su núcleo, lo cual hace muy rápido en relación a estrellas de menor masa, no tiene ningún problema en alcanzar los 100 millones de grados para fusionar helio.

(10/24) Sin embargo, la estrella debe consumir grandes cantidades de helio para generar la energía necesaria y evitar el colapso por la presión gravitatoria ejercida, y en tan solo un millón de años agota el helio y comienza la fusión de carbono a 800 millones de grados.

(11/24) Recuerden, a excepción del hidrógeno, cada elemento que se fusiona en una estrella, es producto de la fusión anterior, y el aumento de temperatura para fusionar nuevos elementos lo genera la compresión gravitatoria de la estrella.

(12/24) Esta fusión de carbono apenas le toma mil años. Se produce entonces un aumento de temperatura y comienza la fusión de neón, el cual agota en solo 3 años, luego comienza a fusionar oxígeno a 1.800 millones de grados. En tan solo 4 meses fusiona todo el oxígeno en silicio.

(13/24) La estrella está ahora compuesta por capas, como una cebolla, con los elementos más ligeros producidos por la fusión, ubicados en las capas exteriores y los más pesados en las interiores, hasta llegar al núcleo que ahora es de hierro producto de la fusión de silicio.

(14/24) Pero la fusión del hierro es imposible, la energía de enlace en su núcleo (del átomo) requiere invertir más energía de la que el proceso produce, y eso detiene la fusión nuclear, la estrella se comprime y es la presión de electrones degenerados la que detiene el colapso.

(15/24) Sabemos que todos los elementos a excepción del hidrógeno, esto es, el oxígeno que respiras, el carbono de tus tejidos, el átomo de hierro de la hemoglobina de tu sangre, han sido sintetizados en las estrellas.

(16/24) ¿Pero y los elementos más pesados que el hierro, donde se sintetizan? Ya lo vamos a ver, pero antes debemos continuar con lo que le sucede a la estrella supermasiva

(17/24) La gran masa de la estrella genera una compresión gravitatoria que supera a la presión de electrones degenerados que es incapaz de contener la estructura. El núcleo colapsa a 60.000 mil kilómetros por segundo, elevando la temperatura hasta 100.000 millones de grados.

(18/24) La enorme cantidad de energía liberada, produce una onda de choque tremenda que envía a todas las capas de materia de la estrella al espacio, dejando en el centro un núcleo de plasma de neutrones, protones y electrones: tenemos una explosión de supernova del tipo II.

(19/24) Los elementos más pesados que el hierro se sintetizan gracias a la terrible onda de choque que genera la explosión y comprime las "capas de cebolla" de los elementos que rodean al núcleo. Así que el oro de tus joyas fue sintetizado en una explosión de supernova.

(20/24) Es por ello que se dice que estamos hechos de polvo de estrellas. A diferencia de las explosiones de supernova tipo I, donde la estrella se desintegra por completo, en las supernovas de tipo II no todo la estrella es destruida y el núcleo, como ya mencionamos, permanece.

(21/24) Si la masa del núcleo luego de la explosión está en el orden de 1,4 a 2,1 masas solares, la compresión gravitatoria logra vencer a la presión de electrones degenerados, obligando a estos a fusionarse con los protones de carga positiva formando neutrones.

(22/24) La gravedad continua comprimiendo a este núcleo, compuesto ahora de neutrones, que al igual que los electrones, logra mediante fuerzas de repulsión generar la energía necesaria para evitar el colapso gravitatorio

(23/24) De manera que a este nuevo objeto donde la gravedad es detenida por la presión de neutrones degenerados lo llamamos estrella de neutrones o pulsar y es uno de los objetos más exóticos del cosmos.

(24/24)En cambio, si la masa del núcleo supera el orden de 3 masas solares, la presión de neutrones es incapaz de detener el colapso del núcleo. La enorme densidad conduce a una singularidad con un campo gravitatorio del cual nada, ni aun la luz, puede escapar: un agujero negro.