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La familia del sol
El sol, nuestra estrella. El centro de toda nuestra existencia, no se creó ella sola. Nuestro sol nació en un cúmulo de más estrellas idénticas a ella. Estrellas que podrían ser sus gemelas. Estrellas con la misma edad y composición que nuestro sol. Pero no sabemos dónde están.
Buscamos a la segunda familia de nuestro sol, buscamos a sus hermanas.
Desde que la humanidad es consciente de la grandiosidad de nuestro universo, siempre ha creído que el cielo apenas había cambiado, que las estrellas eran perpetuas. Pero hoy sabemos que esto no es así.
Las estrellas tienen un ciclo vital:nacen, viven y mueren. Un ciclo de vida al que llamamos evolución estelar, es decir, la secuencia de cambios que una estrella experimenta a lo largo de su existencia. Este ciclo de vida varía en función de la masa de la propia estrella, pero la duración de estas fases es tan larga, en comparación con los periodos de vida de cualquier especie de nuestro planeta, que los números nos abruman.
Pero, ¿cómo nace una estrella?
Las estrellas nacen por el colapso gravitatorio de nubes moleculares donde debido a una inestabilidad gravitacional comienzan a contraerse formando clumps o “grumos”. Estos "grumos", por su propia gravedad,comienzan a atraer materia de sus alrededores. A medida que se va agregando masa a estas estructuras se forma una protoestrella. En una estrella de masa parecida a la del Sol, este proceso puede durar unos 100.000 años. Aproximadamente un millón de años después, la estrella ha conseguido toda la masa necesaria para sus siguientes etapas. Dependiendo de la masa de la estrella, estos procesos serán más o menos rápidos siendo más rápidos en las estrellas muy masivas que en las estrellas de menor masa. La estrella se habrá comprimido hasta alcanzar la temperatura de 10 millones de grados, entonces habrá nacido la estrella, comienza la fusión del hidrógeno y con ello la secuencia principal.
Las estrellas pasan aproximadamente el 90% de su vida en la secuencia principal. La estrella, en su núcleo, fusiona hidrógeno formando helio. La energía emitida por estos procesos de fusión hace que la estrella se expanda y no colapse, a lo que llamamos equilibrio hidrostático.
La vida de una estrella
En esta etapa existe una relación entre la masa, la temperatura, el brillo y el tamaño de las estrellas. Las estrellas más masivas son grandes, brillantes y calientes, mostrando un color azulado. En el extremo contrario tenemos las menos masivas, que son más pequeñas, menos brillantes y más frías. Estas son de color rojo. En un punto intermedio estarían las estrellas como nuestro sol, de un color amarillo anaranjado.
Estrella muy masiva. Color azulado. Wikipedia.
Estrella roja masiva. Wikipedia.
Estrella menos masiva, intermedia. Color amarillo-anaranjado.
¿Cómo muere una estrella?
El tiempo que cada estrella pase en su secuencia principal dependerá también de su masa. Las estrellas más masivas agotarán esta fase mucho antes que las estrellas de menor masa. En las estrellas de menos masa, una vez que se ha agotado el hidrógeno, se rompe el equilibrio hidrostático, la estrella comienza a contraerse por la fuerza de la gravedad, de manera que aumenta su temperatura y su densidad en el núcleo; y comienza a fusionar carbono. A consecuencia de procesos convectivos, las capas más externas de la estrella se expanden y se enfrían por lo que la estrella aumenta de tamaño y se convierte en una gigante roja. Finalmente la estrella será tan grande que terminarán escapando de la gravedad del núcleo y enriqueciendo el medio el medio interestelar con sus elementos dando lugar a una nebulosa planetaria. El carbono de la estrella forma una enana blanca, que se irá enfriando lentamente.
En el caso de las estrellas muy masivas, cuando termina la fusión del hidrógeno se convierten en supergigantes rojas. Y a diferencia de las estrellas de menos masa, estas estrellas pueden llegar a fusionar elementos más pesados, siendo el último el hierro. Llegado a este punto, las reacciones termonucleares se detienen en el núcleo de la estrella se comprime colapsando bajo su propio peso de forma muy violenta rebotando las capas externas en una explosión colosal bajo condiciones físicas tan extremas que se generan todos los elementos de la tabla periódica, conocida como supernova. Las supernovas dejan tras de sí objetos compactos en forma de estrellas de neutrones o incluso agujeros negros, y son las responsables del enriquecimiento del medio interestelar en átomos pesados.
El sol: nuestra estrella
Sabemos, por lo tanto, que las estrellas, incluído el Sol, no son eternas; las estrellas nacen y mueren. En el caso de nuestra estrella, nació hace unos 4600 millones de años y le quedan otros 5000 millones de años de vida aproximadamente, es decir, podemos decir que es una estrella de mediana edad. En este tiempo de vida del Sol, el Sistema Solar ha ido evolucionando, así como la vida en el planeta Tierra. De esta manera, las distintas especies que han ido poblando nuestro planeta, no siempre han observado el cielo igual, estrellas viejas iban muriendo mientras nacían otras nuevas.
Si observamos por ejemplo la conocida constelación de Orion, la región más fácil de reconocer en los cielos de invierno, estamos mirando a una zona del cielo en la que podemos observar estrellas muy jóvenes, estrellas que no superan los 12 millones de años. Dicho así parece mucho tiempo, pero recordemos que nuestro sol nació hace 5000 millones de años. Esto significa que cuando los dinosaurios poblaban nuestro planeta, cuando levantaban la vista hacia la región de Orion, las estrellas más brillantes de la constelación no existían, en su lugar había una gran nebulosa de la que posteriormente, unos 53 millones de años más tarde, nacieron lo que hoy forman “el gran cazador”.
¿Pero qué ocurre con el sol?
¿Sabías que…?
¿Los astrónomos buscan estrellas gemelas del sol?
Lo hacen buscando composiciones químicas que coincidan, como el ADN estelar.
El Sol también nació de una nebulosa, y suponemos que junto con el Sol también lo hicieron otras estrellas con las que terminó formando un cúmulo abierto; estrellas a las que consideraríamos sus hermanas.
¿Conocemos esas estrellas? Todavía desconocemos qué proceso fue el responsable de disolver el cúmulo principal del Sol, ni tampoco sabemos en qué parte de la galaxia se formó. Desde el nacimiento de nuestra estrella, el disco galáctico ha completado 20 rotaciones, por lo que el Sol y las demás estrellas que se formaron con él, han tenido mucho tiempo para dispersarse.
A día de hoy sabemos que en el cúmulo abierto M67, en la constelación de Cáncer, hay 15 estrellas con edad, composición y masa similar a la del Sol. También sabemos que HD101364, a 214 años luz del Sistema Solar en la constelación de Draco, hay una estrella considerada gemela del Sol, pero no es la única. También ocurre con HD186302, a 184 años luz en la constelación del Pavo o la considerada gemela más cercana, HD162826 a 110 años luz en la constelación de Hércules.
Es probable que haya miles de hermanas más escondidas en toda la Vía Láctea; pero la pregunta es ¿dónde?
