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LAS ESTRELLAS
El Diagrama H - R
JAVIER DE LUCAS
Las estrellas son astros formados por gases - en particular
Hidrógeno y Helio - sometidos a altas temperaturas ( miles de
grados en su superficie y millones en los núcleos de las
estrellas) que tienen forma esférica.
Aproximadamente se conocen 6000 estrellas visibles a simple
vista, pero el número crece mucho más si se consideran las no
visibles para el ojo humano - detectables por medio de otras
técnicas de observación. Sólo en nuestra galaxia, la Vía Láctea,
existen aproximadamente unos 300.000 millones de estrellas.
Una estrellas nace, se desarrolla - sufriendo a lo largo de su
vida muchos cambios físicos, químicos y energéticos - y luego
muere, cumpliendo con un ciclo vital de aproximadamente unos
15.000 millones de años.
A continuación mostraremos algunas características de estos
astros.
Las principales variables de una estrella son: su color representado por la longitud de onda más abundante en su
espectro (denominada longitud de onda de máxima emisión),
su temperatura absoluta (la que posee en su superficie o
fotosfera, zona de la cual proviene la luz) y su brillo
(representado por la magnitud absoluta - valor del brillo real
del astro).
Estas variables se representan por l, T y M, respectivamente.
Entre la longitud de onda ( l ) y la temperatura ( T ) existe
una relación inversa lo que permite establecer que las estrellas
de color rojo ( l = 600 nm ) son las de menor temperatura
absoluta, en cambio, las de color azul (450 nm), las más
calientes (10.000 a 30.000 K)
Una investigación estadística permitió conocer una relación
exsitente entre las luminosidades intrínsecas de las estrellas ( o lo
que es equivalente, sus magnitudes absolutas) y sus temperaturas
superficiales ( o lo que es lo mismo sus tipos espectrales o sus
colores).
Los astrónomos Ejnar Hertzsprung y Henry Russell encontraron que
esa relación entre ambas variables es directa, salvo algunas
situaciones que derivaron en otro importante descubrimiento.
El trabajo de estos dos astrónomos se denomina diagrama H-R.
M
-10
0
SOL
5
15
O
B
A
F
G
CLASES ESPECTRALES
K
M
Si analizamos el diagrama anterior nos encontramos que la zona
más densamente poblada de estrellas es la que cruza el diagrama
en diagonal desde la izquierda hacia la derecha. Esa zona se
denomina secuencia principal , y está formada por todas las
estrellas para las cuales su luminosidad (L) o su magnitud
absoluta (M) depende directamente de su temperatura (T). Cada
valor de ordenada M se corresponde con uno de abscisa T.
Entonces, la relación entre el brillo y la temperatura es
directamente proporcional: brillan más las estrellas de mayor
temperatura.
En la secuencia principal están presentes más o menos el 95% de
las estrellas existentes.
Pero, si miramos con atención esta relación entre M y T no se
verifica siempre.
?
M
-10
?
estrella de baja
temperatura y muy
brillante
SECUENCIA
0
PRINCIPAL
?
5
estrella muy caliente y
poco brillante
15
O
B
A
F
G
CLASES ESPECTRALES
K
M
¿Qué ocurre entonces con esas otras estrellas para las cuales no se
cumple esta relación, cumplen también con las relaciones
previstas por las leyes de la radiación (Wien y Stefan)?
Según el diagrama nos encontramos con astros para los cuales su
brillo no depende directamente de su temperatura absoluta. Astros
ubicados en la parte superior derecha del gráfico, y parte inferior
izquierda del mismo.
Allí la interrogante es qué factor permite que la luminosidad de la
estrella sea - en algunos casos mayor que la de estrellas muy
calientes - grande en forma desproporcionada con su energía.
La solución: el tamaño del astro
SUPERGIGANTES
M
GIGANTES AZULES
-10
GIGANTES
SECUENCIA
PRINCIPAL
0
SOL
5
ENANAS ROJAS
ENANAS
BLANCAS
15
O
B
A
F
G
CLASES ESPECTRALES
K
M
Tenemos así, nuevos grupos de estrellas en el diagrama:
• estrellas gigantes y supergigantes rojas (clases espectrales K y M)
•estrellas enanas blancas ( clase A)
dentro de la misma secuencia principal se diferencian las estrellas
en dos grupos extremos: las estrellas gigantes azules, las más
calientes y brillantes, y las enanas rojas, mientras que en la zona
intermedia (donde se ubica nuestro Sol) residen las estrellas de
tamaño mediano.
Se concluye entonces que los tamaños de las estrellas inciden en la
cantida de luz que el astro difunde, independientemente de su
temperatura absoluta.
Existen cuatro secuencias estelares:
• SECUENCIAS ESTELARES
GIGANTES AZULES
SECUENCIA PRINCIPAL
MEDIANAS
ENANAS ROJAS
SECUENCIA DE LAS GIGANTES
SECUENCIA DE LAS SUPERGIGANTES
SECUENCIA DE LAS ENANAS BLANCAS
FIN