¡El misterio de las estrellas está casi resuelto! ¿Cuántos tipos de estrellas se pueden formar?
La pregunta sobre qué tipos de estrellas se forman de una sola vez podría estar a punto de responderse. Más información aquí.
En el universo, es posible encontrar una amplia variedad de estrellas, desde estrellas de baja masa hasta estrellas gigantes de gran masa. Por ejemplo, existen las enanas rojas, las más comunes, que pueden vivir billones de años. En el otro extremo, están las estrellas gigantes azules, cuya vida es extremadamente corta, de millones de años. Y entre estos extremos, existen otros tipos intermedios, como el propio Sol.
Para formar una estrella, una nube de gas y polvo, llamada nebulosa molecular, debe colapsar bajo su propia gravedad. Durante este colapso, las nebulosas comienzan a fragmentarse y las regiones más densas a contraerse. A medida que el material comienza a agruparse, la temperatura y la presión en el núcleo aumentan hasta alcanzar las condiciones para la fusión nuclear del hidrógeno en helio.
Aunque el proceso es complejo, astrónomos de todo el mundo lo estudian exhaustivamente mediante observaciones. Sin embargo, aún quedan varias preguntas sin respuesta, como cuántas estrellas de cada tipo se forman. Esta pregunta se conoce como Función de Masa Inicial (IMF) y un nuevo artículo publicado en la revista Astrophysical Journal logró responder parcialmente a esta pregunta.
Formación de estrellas
La formación estelar es un proceso complejo que los astrónomos aún estudian en detalle. La idea es que la formación estelar comienza con el colapso gravitacional de nubes de gas y polvo, conocidas como nebulosas moleculares. Estas nubes pueden tener cientos de años luz de diámetro y suelen estar compuestas de hidrógeno y helio con una pequeña cantidad de elementos como oxígeno, nitrógeno y otros.
En este proceso, la temperatura y la presión en el núcleo de la nube aumentan, formándose un objeto llamado protoestrella. Esta continúa acumulando masa y contrayéndose, lo que provoca que la temperatura y la presión alcancen valores suficientes para iniciar el proceso de fusión nuclear. Cuando comienza la fusión nuclear, se libera suficiente energía para contrarrestar el colapso gravitacional.
Tipos de estrellas
Dependiendo de la cantidad de materia acrecentada durante el colapso, pueden surgir diferentes estrellas de una nebulosa molecular. Estas estrellas pueden variar en tamaño, temperatura, color y longevidad, y se clasifican según estas características. Las más comunes son estrellas más pequeñas y frías, como las enanas rojas, e incluso estrellas como nuestro Sol, considerado una enana amarilla. Estas estrellas tienen la característica de vivir durante largos periodos, alcanzando miles de millones o billones de años.
Una forma de clasificar las estrellas es mediante el diagrama HR, que tiene dos ejes: uno representa la temperatura y el otro la luminosidad. En el diagrama HR, se puede observar una tendencia diagonal denominada secuencia principal. La mayoría de las estrellas que observamos se encuentran en la secuencia principal, que abarca desde las más frías hasta las más calientes. Además, el diagrama HR ayuda a comprender el futuro de las estrellas a medida que envejecen.
Estudio sobre la distribución de las estrellas
Una pregunta importante que permanece sin respuesta es: ¿cuántas estrellas de cada tipo se forman en una nebulosa molecular? Este problema se conoce como Función de Masa Inicial (IMF). Recientemente, con el telescopio Gaia, se logró cartografiar estrellas brillantes en un radio de 65 años luz. El reto consiste en cartografiar con precisión las estrellas más débiles, que no se observan bien con los telescopios.
Con la ayuda de otros telescopios, los investigadores lograron encontrar aproximadamente 3000 estrellas y 600 enanas marrones. Las enanas marrones ayudan a determinar el límite inferior de masa de la función de masa inicial. Tienen una masa intermedia entre la de los planetas y las estrellas, no emiten luz visible y solo pueden detectarse en luz infrarroja. El resultado llamó la atención porque el número de objetos encontrados fue mucho mayor de lo previsto por las predicciones teóricas.
Pocas enanas marrones
Si bien 600 enanas marrones es una cifra razonable, los astrónomos han observado que aún están subrepresentadas. Esto se debe a que las enanas marrones con temperaturas inferiores a unos 325 grados Celsius son tan tenues que no pueden detectarse a más de 50 años luz. Además, algunas enanas marrones más brillantes podrían estar ocultas en regiones densas del cielo o ser eclipsadas por otras estrellas.
Esta observación muestra que las enanas marrones probablemente han sido subestimadas. Esto representa un problema, ya que limita nuestro conocimiento sobre la distribución de las estrellas en el universo, ya que no podemos observar el límite inferior. Si bien el número de objetos formados generalmente aumenta a medida que disminuye la masa, el censo revela que el recuento de objetos se estabiliza ligeramente cuando la masa se encuentra entre la de las enanas rojas y la de las enanas marrones.
Referencia de la noticia
The Initial Mass Function Based on the Full-sky 20pc Census of ~3600 Stars and Brown Dwarfs. 09 de abril, 2024. Kirkpatrick, et al.