Estrellas Tipo G (enanas amarillas): definición, características y el Sol

Estrellas tipo G (enanas amarillas): definición, características, evolución y el Sol como ejemplo clave para entender su brillo y ciclo vital.

Definición

Una estrella GV, o enana amarilla, es una estrella de la secuencia principal. Es de tipo espectral G y de clase de luminosidad V en el Diagrama de Hertzsprung-Russell. El término "enana amarilla" es algo inexacto: las estrellas de tipo G muestran colores que van desde el blanco (en las más calientes y luminosas, como el Sol) hasta un tono ligeramente amarillento en las menos masivas y luminosas. Véase la clasificación espectral para una tabla de colores de estrellas por tipo de luz.

Propiedades físicas principales

Las estrellas GV suelen tener masas aproximadas entre 0,8 y 1,0 masas solares, con temperaturas efectivas superficiales típicas entre 5.300 y 6.000 K. Su luminosidad y radio varían según la masa y la composición química, pero en la secuencia principal mantienen el equilibrio hidrostático mientras convierten el núcleo de hidrógeno en helio mediante la fusión nuclear.

Es habitual subdividir el tipo G en subclases G0–G9; por ejemplo, nuestro Sol es una estrella de tipo G2V. En los espectros de las estrellas GV destacan líneas metálicas y las líneas fuertes de calcio ionizado (Ca II H y K), mientras que las líneas de hidrógeno (series de Balmer) son moderadas. Estas características permiten su clasificación mediante espectroscopía y fotometría (índices de color como B–V).

Fusión y producción de energía

En una enana amarilla la producción de energía está dominada por la cadena protón-protón (pp-chain), que convierte hidrógeno en helio en el núcleo. En estrellas de tipo G de mayor masa o metalicidad puede contribuir en menor medida el ciclo CNO. En el caso del Sol, cada segundo se fusionan alrededor de 600 millones de toneladas de hidrógeno en helio, convirtiendo cerca de 4 millones de toneladas de materia en energía.

Color, denominación y visibilidad

El apelativo "amarilla" proviene de la percepción popular y de comparaciones con estrellas más frías o más calientes; sin embargo, muchas enanas G pueden parecer blancas cuando se observan fuera de la atmósfera terrestre. Nuestro propio Sol se ve amarillo a través de la atmósfera terrestre debido a la dispersión Rayleigh. Sin esa dispersión, su color percibido sería más cercano al blanco. Aunque la palabra "enana" distingue estas estrellas de las gigantes, enanas amarillas como el Sol son más luminosas que la mayoría de las estrellas de la Vía Láctea, que están dominadas por enanas naranjas, enanas rojas y enanas blancas.

Ciclo de vida y evolución

Una estrella GV quema su combustible de hidrógeno en el núcleo durante un tiempo de orden de 10.000 millones de años (dependiendo de la masa exacta y la metalicidad). Cuando agota el hidrógeno del núcleo, sale de la secuencia principal y se expande hasta convertirse en una gigante roja. Para masas similares a la solar seguirá una evolución típica: ascenso por la rama de las gigantes, posible flash de helio en el núcleo degenerado al comenzar la fusión de helio, y posterior fase de rama horizontal o región de la "mancha roja" (red clump) donde quema helio en el núcleo.

Más tarde la estrella pasará por la rama asintótica de las gigantes (AGB), expulsará sus capas externas formando una nebulosa planetaria y dejará tras de sí un núcleo remanente que se enfriará hasta convertirse en una enana blanca muy densa. Un ejemplo ilustrativo de gran estrella roja en esta clase de evolución es Aldebarán, aunque Aldebarán es una gigante mucho más evolucionada y brillante que una típica enana G en secuencia principal.

Actividad magnética, rotación y edad

Las enanas G suelen mostrar actividad magnética (manchas estelares, fulguraciones) gobernada por un dínamo interno. El Sol presenta un ciclo magnético de ~11 años. La rotación estelar y la actividad magnética disminuyen con la edad por freno magnético (pérdida de momento angular mediante vientos estelares); este fenómeno permite estimar edades estelares mediante gyrocronología.

Importancia astrobiológica y planetaria

Las estrellas GV ofrecen condiciones propicias para zonas habitables estables y suficientemente largas como para el desarrollo de vida compleja: su brillo y vida en la secuencia principal crean una "zona de habitabilidad" relativamente estable durante miles de millones de años. Por eso muchas búsquedas de exoplanetas se centran en análogos solares y en estrellas tipo G con planetas en sus zonas habitables.

Cómo se identifican y ejemplos notables

• Clasificación por espectro: presencia de líneas metálicas fuertes y las líneas de Ca II H y K.
• Fotometría: índices de color (B–V) típicos alrededor de ~0,5–0,8 para estrellas G.
• Parámetros estelares (masa, radio, luminosidad) obtenidos por espectroscopía y paralaje.

Además del Sol, ejemplos bien conocidos de estrellas GV son Alfa Centauri A, Tau Ceti y 51 Pegasi (esta última famosa por alojar uno de los primeros exoplanetas detectados alrededor de una estrella de tipo solar).

Resumen

Las estrellas tipo G (enanas amarillas) son estrellas de gravedad y temperatura intermedias en la secuencia principal, con una vida útil larga y procesos internos regidos principalmente por la cadena pp de fusión. Aunque el nombre puede inducir a error en cuanto a color y tamaño, su importancia es central en astronomía y astrobiología debido a la estabilidad y duración de su fase de secuencia principal y a la presencia de ejemplos tan cercanos y bien estudiados como el Sol.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es una estrella GV?

P: ¿De qué color son las estrellas GV?

P: ¿Cuánta masa tienen las estrellas GV?

P: ¿Cuál es un ejemplo de estrella GV bien conocida?

P: ¿Cuánto tiempo puede una estrella GV fusionar núcleos de hidrógeno y liberar energía?

P: ¿Qué ocurre cuando el hidrógeno de una estrella GV se agota?

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