Significado de Estrellas Definición, Composición, Color, Temperatura, Brillo y Luminosidad

Definición formal

Las estrellas son enormes esferas de gas brillante y caliente, que se ven como diminutos puntos de luz en el cielo nocturno a causa de la gran distancia que las separa unas de otras, así como de la Tierra.

El Sol es solo una entre millones de estrellas que pueblan la galaxia, pero es la más próxima. Su brillo es tan intenso que, a pleno mediodía, no permite ver a otros cuerpos celestes.

Como las distancias interestelares son tan grandes, se miden en años luz. El año-luz es la distancia que la luz recorre, viajando en el vacío, durante todo un año. La luz se mueve a razón de 300.000 km/s y la que proviene del Sol tarda aproximadamente 8 minutos en llegar a la Tierra.

Después del astro rey, la siguiente estrella más cercana es Próxima Centauri, en la constelación del Centauro y está a 4.2 años luz de distancia. Próxima es una estrella que pertenece a la categoría de las enanas rojas (el Sol es una enana amarilla, pero Próxima es aún más pequeña y fría) y no se puede ver a simple vista, aunque se conocen al menos dos planetas en órbita a su alrededor.

Composición

Mucho de lo que se sabe acerca de las estrellas se debe a los conocimientos que se tienen sobre el Sol. Los principales componentes del Sol y de casi todas las estrellas son los gases más ligeros: el hidrógeno y el helio.

Dentro de las estrellas se dan reacciones de fusión nuclear, en las cuales el hidrógeno se transforma en helio y se emite energía. Con el tiempo, la cantidad de hidrógeno disminuye y la estrella comienza a fusionar helio para formar carbono y luego otros elementos cada vez más pesados, pero en el proceso, el equilibrio que la mantiene cohesionada se pierde y la estrella sufre cambios estructurales drásticos.

Eventualmente, y dependiendo de la masa inicial, la estrella puede finalizar su existencia con una explosión catastrófica y los elementos formados en su interior son dispersados en el espacio y reciclados en la formación de nuevas estrellas y sistemas planetarios. Estas explosiones son las explosiones de supernovas, pero solamente estrellas mucho más masivas que el Sol terminan de esta manera. El remanente de una supernova es una estrella neutrones o, si la estrella era muy masiva, un agujero negro.

Para las estrellas medianas a pequeñas, hay finales menos dramáticos: hincharse y expandirse para convertirse en una gigante roja y luego perder materia progresivamente para volverse una fría enana blanca: un núcleos estelar desprovisto de las capas exteriores, y del tamaño aproximado de un planeta.

Constelaciones

Durante miles de años, todos los pueblos del mundo observaron con curiosidad estos puntos de luz en el cielo nocturno y creyeron advertir diversos patrones en su distribución, así que les dieron nombre a lo que veían, según sus mitos y creencias, creando así las constelaciones.

Las estrellas de una constelación no necesariamente están relacionadas entre sí, ya que la distancia entre ellas y la Tierra es tan grande que no es posible determinarla tan solo a través de la observación visual. Puede que dos estrellas parezcan cercanas vistas desde aquí, pero no significa que en realidad lo estén.

Sin embargo el concepto de constelación es muy conveniente porque ayuda a encontrar la posición de una estrella en el cielo y en determinado momento del año. Esto fue una ayuda invaluable para los navegantes de la antigüedad, que usaban las posiciones de las estrellas para guiarse.

Una de las constelaciones más conocidas, por su belleza y la gran cantidad de objetos astronómicos notables que contiene, es la constelación de Orión, un vistoso y enorme cuadrilátero que aparece alto en el cielo durante los meses invernales del hemisferio norte, o el verano del hemisferio sur. En ella se encuentran Rigel, Betelgeuse y las estrellas del cinturón de Orión, que están entre las más brillantes que se conocen.

En la mitología griega, Orión era un cazador seguido de sus dos perros de caza, representados en el cielo en las constelaciones del Can Mayor y el Can Menor. Después del Sol, la estrella más brillante que se ve desde la Tierra es Sirio, perteneciente a la constelación del Can Mayor, y Procyon, que es la octava estrella más brillante, se encuentra en la constelación del Can Menor.

Color y temperatura

A partir de la luz de las estrellas se puede conocer su temperatura y composición, e incluso si se mueven hacia la Tierra o si se alejan de ella.

Para analizar la luz se utiliza un espectroscopio, un dispositivo que separa las distintas longitudes de onda de la luz para formar así el espectro de la estrella, un patrón distintivo de líneas. A partir de la disposición del espectro, los astrónomos conocen la composición del objeto emisor de esa luz en particular.

El color y la temperatura de la estrella están estrechamente relacionados. Las estrellas más calientes son azules y blanco azuladas, como Rigel y Bellatrix en Orión, Sirio en el Can Mayor o las estrellas del cinturón de Orión: Mintaka, Alnitak y Alnilam. Pueden llegar hasta 25.000 K o más, como en el caso de Bellatrix.

En cambio, las estrellas más frías se tornan de color naranja y rojo, como Aldebarán en Tauro, Betelgeuse en Orión y Antares en Escorpio. La temperatura de Betelgeuse es de apenas 3000 K. Los colores que van desde el blanco amarillento hasta el amarillo, corresponden a estrellas de temperaturas intermedias de unos 7000 a 5000 K. El Sol es una estrella amarilla con temperatura de 5500 K.

El color de la estrella y por ende su temperatura, no siempre son los mismos a lo largo de su evolución. Por ejemplo Betelgeuse y Antares son estrellas supergigantes rojas, en un estadio avanzado de su vida estelar, cuando hace tiempo ya dejaron de fusionar hidrógeno y se han enfriado progresivamente.

En cambio las estrellas del cinturón de Orión, de brillo blanco azulado, son más jóvenes, muy luminosas y de temperatura mucho más elevada.

No obstante, no todas las estrellas rojas son gigantes o supergigantes como Betelgeuse. Existe una categoría para las estrellas frías y de menor masa, aproximadamente la mitad de la del Sol, llamadas enanas rojas, a la cual pertenece Próxima Centauri, como se dijo al comienzo.

Resulta que este es el tipo de estrella más común en la galaxia, pero como no son tan luminosas como las estrellas azules o las supergigantes rojas, simplemente no se pueden observar a simple vista. Gastan su combustible nuclear muy lentamente, lo cual hace a las enanas rojas las estrellas más longevas del universo.

Brillo y luminosidad

Son dos características importantes en una estrella. La luminosidad es la medida de la energía que irradia la estrella por unidad de tiempo, en cambio el brillo, aunque relacionado con la luminosidad, depende no solo de esta, sino también de la distancia a la cual se encuentre la estrella del observador.

Dos fuentes luminosas de igual intensidad, tendrán distinto brillo si se encuentran a diferentes distancias, por lo cual la más cercana siempre parecerá más brillante.

Por ejemplo Sirio es la estrella más brillante del cielo nocturno, seguida muy de cerca por Canopus, sin embargo la primera es apenas 22 veces más luminosa que el Sol, mientras que Canopus tiene menos que 13.300 veces la luminosidad del Sol. Ocurre que Sirio está apenas a 8 años-luz, mientras que Canopus está a 309 años-luz.

El brillo de una estrella depende entonces de dos factores: Su luminosidad; y la distancia a la que se encuentra, pues el brillo disminuye con el inverso al cuadrado de la distancia.

Otro ejemplo de estrellas con brillo similar, pero con distancias diferentes a la Tierra son Betelgeuse y Procyon. Sin embargo la luminosidad de la supergigante roja Betelgeuse es mucho mayor que la de Procyon, una estrella de color blanco amarillo. Esta última se encuentra mucho más cercana a la Tierra (11.4 años-luz) que Betelgeuse (600 años-luz).