muerte de las estrellas livianas

EVOLUCIÓN ESTELARMUERTE Y VEJEZ DE ESTRELLAS

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Definamos:

Vejez Estelar: salida de secuencia principal, fin de fusión de Hidrógeno, crisis energética estelar, modificación importante de las propiedades estelares.

Muerte Estelar: desaparición de la estrella

como tal, explosión o desmembramiento por procesos violentos, formación de residuos, contaminación del MI.

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Como hemos visto hasta aquí detalles evolución estelar…...dependen de la masa de las estrellas

En nuestra descripción , haremos distinción entre la historia de estrellas liviana y estrellas masivas

De acuerdo a los resultados de la teoría de evolución estelar:

• Estrellas 'Livianas' = M < 8 Msol (Ej. Rigel kentauris (alfa centauri), Capella, Sirio, Sol,

etc.)• Estrellas 'Masivas' = M > 8 Msol (Ej. Spica, Betelgeuse, Rigel, etc.)


Vejez y muerte de estrellas livianas (< 8 Msol)

➢ Durante la madurez de la estrella... ... fusión de H en el núcleo➢ Al pasar el tiempo H se consume y el núcleo se va

enriqueciendo en Helio...... Núcleo colapsa un poco para compensar reducción

en el combustible y aumenta su luminosidad levemente

➢ Cuando Hidrógeno en el núcleo no es suficiente núcleo de la estrella se vuelve masa muy caliente e inerte de Helio...

...salida de la secuencia principal comienza la vejez de la estrella!


➢ La contracción del núcleo durante la etapa de secuencia principal...

... calienta lo suficiente la envolturanuclear como para iniciar la fusión del

Hidrógeno allí!

Fusión Hidrógeno en capa

➢ Durante esta etapa...• Estrella mantiene una luminosidad casi constante...• Pero su tamaño crece levemente...Temperatura se reduce, la estrella se vuelve más roja!


➢ En el diagrama HR:...decimos que la estrella pasa por la etapa

de sub gigante...


➢ Estrella sigue creciendo por unos cientos de millones de años

➢ Cuando se vuelto losuficientemente fría...... su envoltura se vuelve muyopaca y la energía en su interiorse transporta completamentepor convección...

➢ En el diagrama HR......Se dice que la estrella ha llegado a una Hayashi-track...

La estrella se infla muy “rápidamente”GIGANTE ROJA


➢ Entre tanto la temperatura del núcleo ha seguido creciendo

➢ Después de unos 100 millones de años...... el núcleo de estrellas M > 0.2 Msol,

alcanza temperaturas suficientes (100 millones de grados) para la fusión del Helio!

➢ La fusión de Helio se realiza a través del procesos triple- alfa:


➢ El inicio de esta nueva fase produce cambios importantes en la estructura de la estrella...

• Fusión incrementa súbitamente la presión del núcleo• El núcleo se infla y la presión sobre la envoltura disminuye• La envoltura se contrae y calienta...

La estrella desciende nuevamente!GIGANTE NARANJA

➢ El Helio se consume mucho más rápidamente que el Hidrógeno (unas decenas de millones de años!)...

El núcleo rápidamente se enriquece en C y O➢ Evolución en esta etapa es parecida a la etapa de fusión de

Hidrógeno en capa!...


ESTRELLA EN LA RAMA HORIZONTAL


Tenemos alguna prueba de que esto realmente ocurre??...

...Diagrama HR de cúmulos estelares


Pero la fusión de Helio en estrellas livianas no ocurre de manera tranquila...

A densidades MUY GRANDES (ρ > 1 millón de g/cc)...

...Plasma esta en un estado peculiar...

DEGENERACIÓN ELECTRÓNICA


Electrones en un plasma normal Electrones en un plasma degenerado


➢ en ese estado variables termodinámicas no se relacionan de la manera común...

➢ A densidades “normales”P ~ ρ T

➢ Un incremento en la temperatura produceINMEDIATAMENTE un incremento en la

presión: válvula de escape para el plasma!➢ En plasma degenerado:

P ~ ρ➢ Presión sólo depende del número de

electrones que llenan todos los niveles inferiores!


➢ En estas condiciones un incremento de la temperatura...

...no tiene efecto sobre la presión!➢ Fusión del Helio puede ocurrir en estrellas

livianas de forma explosiva!!➢ Fusión 'explosiva' del Helio : Flashes del

Helio• Se producen al final de la vida de las

estrellas livianas• Conduce a la expulsión de la envoltura de

la estrella!


➢ El resultado...• La estrella pierde lentamente su

envoltura... NEBULOSA PLANETARIA


➢ Pero es cierta esta historia?...• La expulsión de la envoltura deja al descubierto

los restos del núcleo de la estrella...• Un objeto muy compacto, R ~ 10,000 km• Muy denso: 10-20% de la masa de la estrella• Rico en Helio, Carbono y Oxigeno• Muy caliente T = 10,000 – 50,000 K

• Hecho de un plasma inerte y degeneradoENANA BLANCA


➢ Todas las nebulosas planetarias contienen objetos de estas características en su centro!...

Confirmación de la historia anterior!• Propiedades de enana blanca confirmadas por la

que se conoce como “relación masa radio”


muerte de las estrellas livianas

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