Es probable que el Sol destruya la Tierra en los próximos miles de millones de años, pero no convirtiéndose en un agujero negro.
Simulación de un agujero negro en el espacio. Imagen: ESA/Hubble/Digitized Sky Survey/Nick Risinger/N. Bartmann
En unos 5 mil millones de años, el Sol alcanzará el final de su fase de combustión nuclear y ya no podrá sostenerse contra su propia gravedad. Las capas externas de la estrella se expandirán —un proceso que podría destruir la Tierra— mientras que el núcleo colapsará en un estado extremadamente denso, dejando tras de sí un remanente estelar. Si el colapso gravitacional del núcleo es completo, el remanente estelar será un agujero negro, una región del espacio-tiempo tan densa que ni siquiera la luz podrá escapar.
Sin embargo, el Sol no se convertirá en un agujero negro. «Es muy sencillo: el Sol no tiene la masa suficiente para convertirse en un agujero negro», afirmó Xavier Calmet, experto en agujeros negros y profesor de física en la Universidad de Sussex (Reino Unido).
Hay muchos factores que influyen en si una estrella puede convertirse en un agujero negro, incluyendo su composición, rotación y evolución, pero el requisito principal es la masa adecuada. «Las estrellas con una masa inicial de 20 a 25 veces la del Sol tienen el potencial de sufrir el colapso gravitacional necesario para formar un agujero negro», afirmó Calmet.
J. Robert Oppenheimer y sus colegas fueron los primeros en calcular este umbral, llamado límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff. Los científicos actuales creen que una estrella moribunda debe dejar un núcleo con una masa aproximadamente dos o tres veces mayor que la del Sol para crear un agujero negro.
Cuando una estrella agota el combustible nuclear en su núcleo, la fusión nuclear de hidrógeno a helio continúa en las capas externas. Por lo tanto, cuando el núcleo colapsa, las capas externas se expanden y la estrella entra en la fase de gigante roja.
Cuando el Sol se convierta en una gigante roja dentro de unos 6 mil millones de años (es decir, mil millones de años después de agotar el hidrógeno de su núcleo), se expandirá hasta alcanzar aproximadamente la órbita de Marte, engullendo los planetas interiores, posiblemente incluyendo la Tierra. Las capas externas de la gigante roja se enfriarán con el tiempo y se expandirán, formando una nebulosa planetaria alrededor del núcleo ardiente del Sol.
Las estrellas masivas que forman agujeros negros pasan por varias fases de colapso y expansión, perdiendo cada vez más masa. Esto se debe a que la alta presión y temperatura permiten que las estrellas sinteticen elementos más pesados. Este proceso continúa hasta que el núcleo de la estrella se convierte en hierro, el elemento más pesado que una estrella puede producir, y la estrella explota como supernova, perdiendo más masa.
Según la NASA, los agujeros negros estelares típicos (el tipo más pequeño observado por los astrónomos) son de 3 a 10 veces más masivos que el Sol, e incluso pueden ser hasta 100 veces más masivos. El agujero negro se vuelve más pesado al absorber el gas y el polvo circundantes, e incluso a su estrella compañera si alguna vez formó parte de un sistema binario.
El Sol nunca alcanzará la fase de fusión de hierro. En cambio, se convertirá en una enana blanca, una estrella densa del tamaño aproximado de la Tierra, según Calmet. Por lo tanto, la Tierra no experimentará el horror de ser engullida por un agujero negro.
Thu Thao (según Live Science )
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