Supernova
Una supernova es la explosión de una estrella gigante. Suele ocurrir cuando su fusión nuclear no puede sostener el núcleo contra su propia gravedad. El núcleo se colapsa y explota.
Las supernovas más grandes se llaman hipergigantes y las más pequeñas, supergigantes. Son masivas: debido a la gravedad, agotan su energía muy rápidamente. Normalmente sólo viven unos pocos millones de años.
Durante la explosión, la energía total irradiada por las supernovas puede superar brevemente toda la producción de una galaxia. Emiten una energía igual a la de toda la vida de una estrella de tipo solar. La explosión expulsa su material estelar lejos de la estrella, a velocidades de hasta 30.000 km/s o el 10% de la velocidad de la luz. Esto provoca una onda de choque en el medio interestelar circundante. Esto barre una cáscara de gas y polvo en expansión, que vemos como un remanente de supernova. Tras la explosión, lo que queda se convierte en un agujero negro o en una estrella de neutrones.
La mayoría de las estrellas son pequeñas y no explotan. Se vuelven más frías y pequeñas, y se convierten en estrellas enanas blancas.
Las explosiones de supernovas son poco frecuentes. En nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, la última supernova ocurrió en el año 1604. También podemos ver supernovas en otras galaxias. Cada año vemos 300 supernovas en otras galaxias, porque hay muchas galaxias. A veces son más brillantes que todo el resto de la galaxia.
Tipos
Las supernovas se suelen clasificar en supernovas de tipo I y de tipo II.
Las supernovas de tipo I tienen líneas de absorción que muestran que no tienen hidrógeno. Las supernovas de tipo Ia son muy brillantes durante un corto periodo de tiempo. Luego pierden brillo muy rápidamente. Las supernovas de tipo Ia se producen cuando una estrella enana blanca orbita alrededor de una estrella grande. A veces, la estrella enana blanca succiona materia de la estrella grande. Cuando la enana blanca llega a tener aproximadamente 1,4 veces la masa del sol, colapsa. Esto produce mucha energía y luz, por lo que las supernovas son muy brillantes. Las de tipo 1a tienen casi el mismo brillo. Esto permite utilizarlas como una vela estándar secundaria para medir la distancia a sus galaxias anfitrionas.
Las supernovas de tipo II tienen líneas de absorción que muestran que sí tienen hidrógeno. Una estrella debe tener al menos 8 veces, y no más de 40-50 veces, la masa del Sol para sufrir este tipo de explosión.
En una estrella como el Sol, la fusión nuclear convierte el hidrógeno en helio. En las estrellas muy grandes, el helio se convierte en oxígeno, y así sucesivamente. La estrella fusiona elementos de masa cada vez mayor, hasta que se produce un núcleo de hierro y níquel. La fusión de hierro o níquel no produce ninguna salida de energía neta, por lo que no puede tener lugar ninguna otra fusión. Sin embargo, el colapso del núcleo es tan rápido (alrededor del 23% de la velocidad de la luz) que se produce una enorme onda de choque. La temperatura y la presión extremadamente altas duran un breve momento en el que se producen los elementos más pesados que el hierro. Dependiendo del tamaño inicial de la estrella, los restos del núcleo forman una estrella de neutrones o un agujero negro.
Supernovas y vida
Sin las supernovas no habría vida en la Tierra. Esto se debe a que muchos de los elementos químicos se crearon en las explosiones de supernovas. Son los llamados "elementos pesados". Los elementos pesados son necesarios para crear seres vivos. La supernova es la única forma de fabricar elementos pesados. Otros elementos se obtuvieron por fusión en las estrellas. Los elementos pesados necesitan una temperatura y una presión muy altas para formarse. En una explosión de supernova la temperatura y la presión son tan altas que se pueden fabricar elementos pesados. Los científicos llaman a esto nucleosíntesis de supernova.
Podría ser peligroso si una explosión de supernova ocurriera muy cerca de la Tierra. La explosión es muy grande y se forman muchos tipos de radiaciones peligrosas. Pero no hay que tener miedo. Sólo las estrellas muy grandes pueden explotar como supernovas. No hay estrellas lo suficientemente grandes cerca de la Tierra y, si las hubiera, tardarían millones de años en producirse.
Supernovas importantes
SN 1572 fue vista por Tycho Brahe. Esta supernova ayudó a los astrónomos a aprender que las cosas en el espacio podían cambiar. SN 1604 fue vista por Johannes Kepler. Fue la última supernova lo suficientemente cercana como para ser vista desde el hemisferio norte de la Tierra sin un telescopio. SN 1987A es la única supernova tan cercana que los científicos pudieron encontrar neutrinos procedentes de ella. SN 1987A también fue lo suficientemente brillante como para ser vista sin un telescopio. Los habitantes del hemisferio sur la vieron.
Efectos en la Tierra
La Tierra tiene rastros de supernovas pasadas. En los fondos marinos de todo el mundo hay restos de hierro-60 radiactivo, un fuerte indicador de restos de supernovas.
La "burbuja local" es una región en expansión de gas caliente de 600 años luz de diámetro. Rodea el Sistema Solar y domina nuestra vecindad estelar. Se formó por la explosión de más de una docena de supernovas en un grupo de estrellas cercanas en movimiento. Esto ocurrió hace entre 2,3 y 1,5 millones de años. Esto se corresponde aproximadamente con el inicio de las edades de hielo del Pleistoceno. La conexión puede ser accidental.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es una supernova?
R: Una supernova es la explosión de una estrella gigante que se produce cuando su fusión nuclear no puede sostener el núcleo contra su propia gravedad, lo que provoca su colapso y explosión.
P: ¿Qué tipo de estrellas producen supernovas?
R: Las estrellas más grandes que hacen supernovas son las hipergigantes y las más pequeñas son las supergigantes.
P: ¿Cuánta energía emiten las supernovas?
R: Las supernovas emiten una energía igual a la de toda la vida de una estrella de tipo solar. Además, irradian una energía total que supera brevemente la de toda una galaxia.
P: ¿A qué velocidad viaja el material de la estrella durante una explosión?
R: Durante una explosión, el material procedente de la estrella viaja a velocidades de hasta 30.000 km/s o el 10% de la velocidad de la luz.
P: ¿Qué ocurre después de la explosión?
R: Después de explotar, lo que queda se convierte en un agujero negro o en una estrella de neutrones.
P: ¿La mayoría de las estrellas explotan como supernovas?
R: No, la mayoría de las estrellas son pequeñas y no explotan como supernovas. Después de su fase de gigante roja se vuelven más frías y pequeñas y se convierten en cambio en estrellas enanas blancas.
P: ¿Cuándo fue la última vez que se vio una supernova en nuestra galaxia, la Vía Láctea?
R: La última vez que se vio una supernova en nuestra galaxia, la Vía Láctea, fue en 1604.
