Enana blanca
Una enana blanca es una estrella compacta. Su materia está aplastada. La gravitación ha acercado los átomos y les ha quitado sus electrones. La masa de una enana blanca es similar a la del Sol, pero su volumen es similar al de la Tierra.
Las enanas blancas son el estado evolutivo final de todas las estrellas cuya masa no es lo suficientemente alta como para convertirse en una estrella de neutrones. Más del 97% de las estrellas de la Vía Láctea se convertirán en enanas blancas.§1 Una vez finalizada la vida de una estrella de la secuencia principal en la que se fusiona el hidrógeno, ésta se expandirá hasta convertirse en una gigante roja que fusiona el helio con el carbono y el oxígeno en su núcleo. Si una gigante roja no tiene suficiente masa para fusionar carbono, alrededor de 1.000 millones de K, el carbono y el oxígeno inactivos se acumularán en su centro. Tras desprenderse de sus capas exteriores para formar una nebulosa planetaria, dejará atrás el núcleo, que es la enana blanca.
El material de una enana blanca ya no experimenta reacciones de fusión, por lo que la estrella no tiene ninguna fuente de energía. El calor de la fusión no la sostiene contra el colapso gravitatorio.
Una estrella como nuestro Sol se convertirá en una enana blanca cuando se haya quedado sin combustible. Cerca del final de su vida, pasará por una etapa de gigante roja y luego perderá la mayor parte de su gas, hasta que lo que quede se contraiga y se convierta en una joven enana blanca.
Imagen de Sirio A y Sirio B tomada por el telescopio espacial Hubble. Sirio B, que es una enana blanca, puede verse como un tenue pinchazo de luz en la parte inferior izquierda de la mucho más brillante Sirio A
Estrellas enanas blancas
Historia
Las enanas blancas se descubrieron en el siglo XVIII. La primera estrella enana blanca, llamada 40 Eridani B, fue descubierta el 31 de enero de 1783 por William Herschel.p73 Forma parte de un sistema de tres estrellas llamado 40 Eridani.
La segunda enana blanca se descubrió en 1862, pero al principio se pensó que era una enana roja. Se trataba de una pequeña estrella cercana a la estrella Sirio. Esta estrella compañera, llamada Sirio B, tenía una temperatura superficial de unos 25.000 kelvin, por lo que se pensaba que era una estrella caliente. Sin embargo, Sirio B era unas 10.000 veces más débil que la primaria, Sirio A. Los científicos han descubierto que la masa de Sirio B es casi la misma que la del Sol. Esto significa que, en su día, Sirio B fue una estrella similar a nuestro Sol.
En 1917, Adriaan van Maanen descubrió una enana blanca que se llama Van Maanen 2. Fue la tercera enana blanca que se descubrió. Es la enana blanca más cercana a la Tierra, a excepción de Sirio B.
Radiación y temperatura
Una enana blanca tiene una baja luminosidad (cantidad total de luz emitida) pero un núcleo muy caliente. El núcleo puede tener 10 7K, mientras que la superficie sólo tiene 10 4K.
Una enana blanca está muy caliente cuando se forma, pero como no tiene ninguna fuente de energía, irá irradiando su energía y enfriándose. Esto significa que su radiación, que le da un color azul o blanco al principio, disminuye con el tiempo. A lo largo de mucho tiempo, una enana blanca se enfriará hasta alcanzar temperaturas en las que dejará de emitir luz. A menos que la enana blanca reciba materia de una estrella compañera o de alguna otra fuente, su radiación procede del calor almacenado. Éste no se sustituye.
Las enanas blancas se enfrían lentamente por dos razones. Tienen una superficie extremadamente pequeña para irradiar este calor, por lo que se enfrían gradualmente, permaneciendo calientes durante mucho tiempo. Además, son muy opacas. La materia degenerada que constituye la mayor parte de una enana blanca detiene la luz y otras radiaciones electromagnéticas, por lo que la radiación no se lleva mucha energía.
Con el tiempo, todas las enanas blancas se enfriarán hasta convertirse en enanas negras, llamadas así porque carecen de la energía necesaria para crear luz. Todavía no existen enanas negras porque una enana blanca tarda más que la edad actual del universo en enfriarse. Una enana negra es lo que quedará de la estrella después de que se consuma toda su energía (calor y luz).
Reencendido
Las enanas blancas pueden volver a encenderse y explotar como supernovas si obtienen más material. Existe una masa máxima para que una enana blanca se mantenga estable. Esto se conoce como el límite de Chandrasekhar.
Una enana podría atraer material de una estrella compañera, por ejemplo, llevándola por encima del límite de Chandrasekhar. La masa extra iniciaría una reacción de fusión de carbono. Los astrónomos creen que esta reactivación podría ser la causa de las supernovas de tipo Ia.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es una enana blanca?
R: Una enana blanca es una estrella compacta cuya materia ha sido aplastada por la gravitación y a la que se le han desprendido los electrones.
P: ¿Cómo se compara la masa de una enana blanca con la del Sol?
R: La masa de una enana blanca es similar a la del Sol, pero su volumen es similar al de la Tierra.
P: ¿Qué tipo de estrellas se convierten en enanas blancas?
R: Las enanas blancas son el estado evolutivo final de todas las estrellas cuya masa no es lo suficientemente elevada como para convertirse en una estrella de neutrones. Más del 97% de las estrellas de la Vía Láctea se convertirán en enanas blancas.
P: ¿Cómo se forma una gigante roja?
R: Una vez finalizada la vida de fusión del hidrógeno de una estrella de la secuencia principal, ésta se expandirá hasta formar una gigante roja que fusionará helio en carbono y oxígeno en su núcleo. Si no tiene suficiente masa para fusionar carbono, el carbono y el oxígeno inactivos se acumularán en su centro.
P: ¿Qué ocurre después de desprenderse de sus capas exteriores para formar una nebulosa planetaria?
R: Tras desprenderse de sus capas exteriores para formar una nebulosa planetaria, lo que queda es el núcleo que se convierte en la enana blanca.
P: ¿El material de una enana blanca experimenta reacciones de fusión?
R: No, el material de una enana blanca ya no experimenta reacciones de fusión, por lo que no dispone de ninguna fuente de energía y no puede sostenerse con calor contra el colapso gravitatorio.
P: ¿Cómo se convierte nuestro Sol en una enana blanca?
R: Nuestro Sol se convertirá en una Enana Blanca cuando se le haya acabado el combustible cerca del final de su vida; primero pasa por la fase de gigante roja y luego pierde la mayor parte del gas hasta que lo que queda se contrae en una joven Enana Blanca
