El mapa de historias de las estrellas

Fronteras De las estrellas Artículo 9 de 10

El primer sistema de clasificación estelar del Observatorio de Harvard atendía principalmente a su color. Fue definido por la astrónoma Annie Jump Canon y utilizaba siete letras (OBAFGKM) que, según se supo más tarde, identificaban la temperatura de las estrellas. Sin embargo, pronto resultó evidente que aquel catálogo unidimensional resultaba insuficiente para representar la diversidad del cielo nocturno y Antonia Maury fue la primera astrónoma que se atrevió a ampliarlo. Reparó en que las líneas espectrales de algunas estrellas estaban mucho más definidas que otras. Aunque en un primer momento el origen de aquellas diferencias no estaba claro, su apreciación permitió añadir una segunda dimensión al catálogo astronómico de Harvard. Y fue entonces cuando todas las piezas empezaron a encajar. Como un mapa que se despliega y revela rutas insospechadas, las estrellas empezaron a dibujar sus historias sobre el papel.

Esto es precisamente lo que representa el diagrama Hertzsprung-Russell. Se trata de un mapa de historias estelares, la foto de los caminos que comparten. En él, las estrellas aparecen representadas en función de su color (en horizontal) y su magnitud absoluta (en vertical). Las letras del sistema de Harvard sirven para graduar el eje horizontal, mientras que el eje vertical es el que ayudó a descubrir Maury.

Resultó que las diferencias que había observado en las líneas espectrales de las estrellas dependían, precisamente, de su luminosidad. En concreto, cuando una estrella es más densa y tiene más presión en su atmósfera, presenta un ensanchamiento de las líneas espectrales correspondientes al gas que se encuentra en su superficie. Existen otros factores que pueden producir este efecto, como la abundancia de cierto elemento químico, por ejemplo, no es un puzzle que se pueda resolver a partir de una única variable. Pero aquella observación fue la primera pista que más tarde permitiría identificar diferencias en la gravedad, la densidad y la presión atmosférica de una estrella, en función de su espectro.

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Diagrama de Hertzsprung-Russell. Fuente: Wikimedia Commons

Un mapa de historias

¿Pero por qué digo que este diagrama es un mapa de historias? Bien, resulta que no todas las estrellas tienen el mismo ciclo de vida. Todas nacen, se consumen y mueren, pero lo que les sucede en el camino y el modo en que finalmente desaparecen depende crucialmente de su masa. De hecho, cuando uno representa las estrellas en función de su magnitud y su temperatura, es fácil ver que no se distribuyen al azar. La mayoría se sitúan sobre ciertas líneas o ramas.

Son estas líneas las que nos cuentan su evolución y las que recoge el sistema de clasificación de Yerkes. Se trata de un sistema de clasificación que fue introducido en 1943 por William Wilson Morgan, Philip C. Keenan y Edith Kellman (se lo conoce también como MKK, por las siglas de estos autores) y cataloga las estrellas en varios tipos y subtipos situados sobre distintas ramas sobre el diagrama.

En el extremo superior, por ejemplo, encontramos las estrellas hipergigantes (tipo 0). Son las estrellas más luminosas que existen, al menos 30 veces más masivas que el Sol y son extremadamente raras. Queman combustible a una gran velocidad, hasta que colapsan bajo su propio peso y estallan en forma de supernova. Con semejante ritmo de vida, son estrellas con una esperanza de vida muy corta (corta para una estrella, se entiende). Mueren tras unos pocos millones de años, cerca de su lugar de formación, y pueden dejar como remanente un agujero negro tras de sí. Nuestro Sol, por comparación, vivirá miles de millones de años.

En el extremo opuesto encontramos las enanas blancas. Su historia es muy diferente. Suelen ser el núcleo inerte de estrellas viejas que han agotado sus fuentes de energía. Como ya han alcanzado pacíficamente la jubilación, estas estrellas se enfrían lentamente a lo largo de miles de millones de años moviéndose hacia la derecha del diagrama.

De entre todas las estrellas, las más frecuentes son las estrellas enanas (tipo V) que dan forma a la línea más visible del diagrama Hertzsprung-Russell. Se trata de la secuencia principal, que acoge a nuestro propio Sol desde hace 4500 millones de años y que lo seguirá haciendo durante al menos otro 4500 millones más. Sobre esta rama se encuentra la infancia de todas las estrellas, la época inicial de su vida donde se alimentan principalmente de hidrógeno. Pero hablaremos de ellas con más detalles en la próxima y última entrada de esta serie.

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Evolución de las estrellas a lo largo de la Secuencia Principal. Fuente: Wikimedia Commons.

Sobre la autora: Almudena M. Castro es pianista, licenciada en bellas artes, graduada en física y divulgadora científica

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