Explorando el ciclo vital de las estrellas. Estrella en una caja (Star in a Box) Explorando el ciclo vital de las estrellas. Traducido de presentación Star in a box en https://lcogt.net/education/starinabox/
¿Qué es una estrella? Una nube esférica de gas. Principalmente Hidrógeno y Helio. El núcleo es tan caliente y denso que puede iniciarse un ciclo de fusión nuclear. La fusión nuclear convierte elementos livianos en elementos más pesados.
Cada estrella es diferente Todas las estrellas en el cielo tienen diferente brillo: Nos indica cuan luminosa es una estrella y cuanta energía es producida en su núcleo. color: Nos indica la temperatura en la superficie de la estrella
Unidades de luminosidad Expresamos la luminosidad de objetos de la vida diaria en Watts. ¿Qué tan brillante es una lámpara incandescente? Por comparación, el Sol emite : 380,000,000,000,000,000,000,000,000 Watts (380 millones de millones de millones de millones o 380 cuatrillones de watts) Es más sencillo expresarlo como 3.8 x 1026 Watts Para hacer las cosas más sencillas expresamos el brillo de las estrellas en comparación con el Sol.
Unidades de temperatura La temperatura se expresa en grados Kelvin La escala de tempraturas Kelvin es la misma que la escala Celsius (o centesimal) pero el “cero” inicia en -273o.C. A este valor se le conoce como “cero absoluto” -273 oC -173 oC 0 oC 100 oC 1000 oC 0 K 100 K 273 K 373 K 1273 K Temperatura Kelvin = temperatura Celsius + 273
Midiendo la temperatura La temperatura de una estrella es indicada por su color. Las estrellas azules son calientes, mientras que las estrellas rojas son frías. Estrella roja 3,000o K Estrella amarilla 5,000o K Estrella azul 10,000o K
El diagrama Hertzsprung-Russell Podemos comparar estrellas al mostrar una gráfica de su temperatura y luminosidad.
Luminosidad (relativa al Sol) Comenzamos trazando los ejes: -Luminosidad es el eje vertical (medido en relación al Sol) -Temperatura a lo largo del eje horizontal (expresada en grados Kelvin) Luminosidad (relativa al Sol) 10,000 Las estrellas Vega y Sirius son más brillantes que el Sol, y también más calientes. ¿Dónde las pondrías? 100 ¿Dónde colocarías al Sol en la gráfica? Tiene luminosidad de 1 con respecto a sí mismo y su temperatura es de 5800o K Vega Sirius Secuencia principal 1 Sol De hecho, la mayoría de las estrellas se pueden encontrar en algún lugar a lo largo de una línea en este gráfico. A esta zona lineal se la conoce como "secuencia principal". Algunas estrellas son mucho más frías y menos luminosas, como la estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri. ¿Dónde la ubicarías? Estas estrellas se llaman enanas rojas. Proxima Centauri 0.01 0.0001 25,000 10,000 7,000 5,000 3,000 Temperatura (Kelvin)
Luminosidad (relativa al Sol) La brillante estrella Betelgeuse es aún más luminosa que Aldebarán, pero tiene una superficie más fría. Esto la califica como supergigante roja. Betelgeuse Rigel Luminosidad (relativa al Sol) 10,000 Deneb Aldebaran Arcturus 100 Vega Sirius Secuencia principal 1 Sol Aún más brillante que Betelgeuse son estrellas como Deneb y Rigel, que son mucho más calientes. Estas son supergigantes azules. Pero no todas las estrellas se encuentran en la secuencia principal. Algunas, como Arcturus y Aldebarán, son mucho más brillantes que el Sol, pero más frías. Observa donde se ubican. Estas son las estrellas en gigantes rojas. Sirius B Algunas de las estrellas más calientes son en realidad mucho más débiles que el Sol ¿En qué esquina estarían? Estos son enanas blancas, como Sirio B, que orbita alrededor de Sirio. Proxima Centauri 0.01 0.0001 25,000 10,000 7,000 5,000 3,000 Temperature (Kelvin)
Luminosidad (relativa al Sol) Supergigantes Betelgeuse Rigel Luminosidad (relativa al Sol) 10,000 Deneb Gigantes Arcturus 100 Vega Sirius Secuencia principal Casi todas las estrellas que vemos están en uno de estos grupos, pero no se quedan en el mismo lugar. 1 Sol Sirius B Proxima Centauri A medida que evolucionan las estrellas cambian de luminosidad y temperatura. Esto hace que se cambien de lugar en el diagrama de Hertzsprung-Russell. 0.01 Enanas Blancas 0.0001 25,000 10,000 7,000 5,000 3,000 Temperatura (Kelvin)
Luminosidad (relativa al Sol 10,000 100 1 Sol El Sol ha estado en la secuencia principal por miles de millones de años, y permanecerá allí durante miles de millones más. Pero con el tiempo se hinchará en una estrella gigante, volviéndose más luminosa pero a la vez con menos temperatura. 0.01 0.0001 25,000 10,000 7,000 5,000 3,000 Temperatura (Kelvin)
Luminosity (relative to Sun) 10,000 100 Sun 1 En este punto se trata de una estrella gigante roja. Será más caliente y ligeramente más brillante, convirtiéndose brevemente en una gigante azul. 0.01 0.0001 25,000 10,000 7,000 5,000 3,000 Temperature (Kelvin)
Luminosity (relative to Sun) 10,000 Sun 100 1 Finalmente la fusión nuclear en el núcleo cesará. El Sol se convertirá en una enana blanca, mucho menos luminosa pero con una mayor temperatura superficial. 0.01 0.0001 25,000 10,000 7,000 5,000 3,000 Temperature (Kelvin)
Ahora te toca poner manos a la obra. Star in a Box Ahora te toca poner manos a la obra. Ingresa a “Star in a box” para explorar el diagrama Hertzsprung-Russell para estrellas de diferente masa inicial http://starinabox.lcogt.net/