Definición De estrella y composición Del Definición De estrella y composición Del espacioespacio

Estrella:Estrella: todo cuerpo celeste que brilla con luz propia todo cuerpo celeste que brilla con luz propia __ un __ un cúmulo de materia en estado de plasma en un continuo cúmulo de materia en estado de plasma en un continuo proceso de colapsoproceso de colapso..

La composición del Universo,La composición del Universo, el 99% está formado por hidrogeno y el 99% está formado por hidrogeno y helio y el 1%helio y el 1% restante se lo reparten restante se lo reparten los demás el elementoslos demás el elementos químicos químicos naturales naturales (como el carbono, el oxígeno, el uranio, el bismuto, etc…) (como el carbono, el oxígeno, el uranio, el bismuto, etc…)

procesos De formación De los elementos procesos De formación De los elementos químicosquímicos

La formación de los elementos químicosLa formación de los elementos químicos se explican por las se explican por las reacciones que ocurren en el cosmosreacciones que ocurren en el cosmos y existen y existen tres procesostres procesos responsables:responsables:

La nucleosíntesis cosmológica en el llamado Big bang.La nucleosíntesis cosmológica en el llamado Big bang.

Nucleosíntesis durante la evolución de la vida en las estrellas.Nucleosíntesis durante la evolución de la vida en las estrellas.

Nucleosíntesis en el medio interestelar inducida por los rayos Nucleosíntesis en el medio interestelar inducida por los rayos cósmicos.cósmicos.

De las cuales hablaremos a continuación.De las cuales hablaremos a continuación.

la nucleosíntesis cosmológica en el la nucleosíntesis cosmológica en el llamaDo Big Bang.llamaDo Big Bang.

La teoría del Big BangLa teoría del Big Bang señala que señala que el Universoel Universo comenzó por comenzó por una explosiónuna explosión . Las . Las condiciones condiciones inicialesiniciales la la materia materia formadaformada partículas elementales partículas elementales “bola de fuego” “bola de fuego” unauna temperatura de temperatura de 1010 1010K a 1 segundo después de la explosiónK a 1 segundo después de la explosión, el , el Universo = mar de fotones, electrones, Universo = mar de fotones, electrones, positrones, neutrinos, neutrones y protonespositrones, neutrinos, neutrones y protones y solo cuando y solo cuando temperatura 10temperatura 10 99K K se formaronse formaron los núcleos de los primeros elementos químicos (ligeros) ( el hidrógeno y su isótopo los núcleos de los primeros elementos químicos (ligeros) ( el hidrógeno y su isótopo deuterio 1H y 2H, los isótopos del helio 3He y 4He, los isótopos del litio 7Li y 6 Li y deuterio 1H y 2H, los isótopos del helio 3He y 4He, los isótopos del litio 7Li y 6 Li y algunos isótopos inestables como el tritio 3H). algunos isótopos inestables como el tritio 3H).

1H + 1n __2H +y1H + 1n __2H +y

2H+ 1n __3H +y; 3H + 1H __4He + y2H+ 1n __3H +y; 3H + 1H __4He + y

2H + 1n __3He+ y; 3 He + 1n__ 4He + y2H + 1n __3He+ y; 3 He + 1n__ 4He + y

3He + 4He __ 7Be; 7Be + e-__ 7Li + n3He + 4He __ 7Be; 7Be + e-__ 7Li + nLa nucleosíntesisLa nucleosíntesis del Big Bang ocurrió del Big Bang ocurrió en los tres minutos posteriores a la gran explosiónen los tres minutos posteriores a la gran explosión y y no se pudo formar ningún elemento más pesado que el litio.no se pudo formar ningún elemento más pesado que el litio.

nucleosíntesis Durante la evolución De la nucleosíntesis Durante la evolución De la viDa en las estrellas.viDa en las estrellas.

Sin la fuerza de gravedad la síntesis de núcleos de elementos Sin la fuerza de gravedad la síntesis de núcleos de elementos químicosquímicos se hubieran detenido pero al existir de se hubieran detenido pero al existir de atracción gravitatoriaatracción gravitatoria que propició la formación de que propició la formación de zonas en el espacio de gran concentración zonas en el espacio de gran concentración de materia.de materia. Este proceso Este proceso inicio de la formación de galaxias y estrellas inicio de la formación de galaxias y estrellas que hizo posible la formación de nuevos elementos químicos.que hizo posible la formación de nuevos elementos químicos.El proceso de formación de la materiaEl proceso de formación de la materia __ __ nuevo calentamientonuevo calentamiento y un y un aumento de densidadaumento de densidad __ __ suficientes para suficientes para producir nuevas reacciones producir nuevas reacciones nucleares:nucleares:

Protón – ProtónProtón – Protón Helio – HelioHelio – Helio Estrellas masivasEstrellas masivas Explosión supernovaExplosión supernova

reacción protón - protónreacción protón - protón

El balance global del proceso es El balance global del proceso es unir cuatro nucleones y dos electrones unir cuatro nucleones y dos electrones para formar un núcleo de helio-4para formar un núcleo de helio-4 (2 protones + 2 neutrones) (2 protones + 2 neutrones)

4 1H __ 4He + 2beta+ + 2n + 26,7MeV4 1H __ 4He + 2beta+ + 2n + 26,7MeV Se produce en las estrellas y se trata de Se produce en las estrellas y se trata de convertir H en He (expansión)convertir H en He (expansión) __ __ la acción gravitatoria (contracción) la acción gravitatoria (contracción) (se regulan y determinan s(se regulan y determinan su vida y su u vida y su evolución )evolución )En etapas anteriores En etapas anteriores la estrella puede evolucionar a:la estrella puede evolucionar a:

Nana blanca:Nana blanca: estrellas que estrellas que no tienen suficiente masa,no tienen suficiente masa, se le agota el se le agota el hidrogeno y nohidrogeno y no continúan continúan una evolución posterior.una evolución posterior.

Gigante roja:Gigante roja: la la masa de la estrellamasa de la estrella grandegrande un aumento de densidad y de un aumento de densidad y de temperatura, parte exterior se expande.temperatura, parte exterior se expande.cuando el cuando el núcleonúcleo temperatura de 10temperatura de 10 88K y densidad 1000 g/cmK y densidad 1000 g/cm 33reacción reacción Helio – HelioHelio – Helio posible posible

Nana blanca Gigante roja

reacción Helio - Helioreacción Helio - Helio

Estabiliza la contracción de la parte central de la estrella produciendo una Estabiliza la contracción de la parte central de la estrella produciendo una nueva situación de equilibrio entre las fuerzas de expansión y de compresiónnueva situación de equilibrio entre las fuerzas de expansión y de compresión. . En esta reacción En esta reacción a partir del 4He podemos formar al 8Bea partir del 4He podemos formar al 8Be y al 12C gracias al 4He y al 12C gracias al 4He y al 12C podemos formar el 16O.y al 12C podemos formar el 16O.

4He + 4He__ 8Be + y4He + 4He__ 8Be + y

8Be + 4He __12C + y8Be + 4He __12C + y

4He + 12C __ 16o+ y4He + 12C __ 16o+ y

estrellas masivasestrellas masivas

EnEn una gigante roja, nuevas una gigante roja, nuevas condiciones pueden hacer crecer su núcleo. condiciones pueden hacer crecer su núcleo. Está compuesto de 12C y 16OEstá compuesto de 12C y 16O temperaturas bajastemperaturas bajas, por eso, , por eso, las fuerzas las fuerzas gravitacionales hacen que la estrella se contraiga a su núcleo aumentando gravitacionales hacen que la estrella se contraiga a su núcleo aumentando la temperatura a 5 la temperatura a 5 88K y la densidad a 500000 g/cmK y la densidad a 500000 g/cm 33,, nuevos nuevos procesos procesos nuclearesnucleares y y núcleos de elementos (pesados):núcleos de elementos (pesados):

12C + 12C__ 20Ne + 4He12C + 12C__ 20Ne + 4He16O + 16O __ 28Si + 4He16O + 16O __ 28Si + 4He12C + 16O __ 24Mg + 4He12C + 16O __ 24Mg + 4HeA temperatura de 10A temperatura de 10 99K y densidades 10K y densidades 10 55 g/cm g/cm 33,, nueva nucleosíntesis: nueva nucleosíntesis:

28Si + y __ 24Mg + y28Si + y __ 24Mg + y4He + 28Si__ 32S + y4He + 28Si__ 32S + y32S + 4H __ 36Ar + y32S + 4H __ 36Ar + ycontinua continua obtención del 56Ni, que forma 56Feobtención del 56Ni, que forma 56Fe

explosión supernovaexplosión supernova

Sintetizan Sintetizan núcleos más pesados que el 56Fe.núcleos más pesados que el 56Fe. Acumulación Acumulación parte central de parte central de estrellas 10 veces más grandes que el sol (condiciones catastróficas)estrellas 10 veces más grandes que el sol (condiciones catastróficas). Sin . Sin la estabilidad de los procesos nucleares, la estabilidad de los procesos nucleares, la fuerza gravitacional provoca un la fuerza gravitacional provoca un colapso del núcleo de la estrella.colapso del núcleo de la estrella. Implosión (densidad de 100000000g/cm3 Implosión (densidad de 100000000g/cm3 y temperatura de 1000000000K)y temperatura de 1000000000K) __ __ explosión de la estrella. Fenómenos explosión de la estrella. Fenómenos supernova,supernova,56Fe __ desintegración __ m. neutrones:56Fe __ desintegración __ m. neutrones:

56Fe + y __ 13 4 He + 4 1n56Fe + y __ 13 4 He + 4 1n4He + y __ 2 1H + 2 1n4He + y __ 2 1H + 2 1n1H + e- __ 1n + v1H + e- __ 1n + vNeutrones + núcleos de 56Fe = isótopos cada vez + pesados = que dan lugar a Neutrones + núcleos de 56Fe = isótopos cada vez + pesados = que dan lugar a elementos de número Z superior:elementos de número Z superior:

56Fe + 1n __ 57Fe + y (+ 1n)… __ __ 79Fe56Fe + 1n __ 57Fe + y (+ 1n)… __ __ 79Fe79Fe __ 79Co + e- + v79Fe __ 79Co + e- + vMediante los procesos análogos :Mediante los procesos análogos :

Captura de uno o varios electrones.Captura de uno o varios electrones. Conversión de neutrón a protón.Conversión de neutrón a protón.

forman forman electrones de número atómico superior a Z=26 .electrones de número atómico superior a Z=26 . El límite en las El límite en las reacciones de fisión nuclear que pueden tener lugarreacciones de fisión nuclear que pueden tener lugar

nucleosíntesis en el meDio interestelar nucleosíntesis en el meDio interestelar inDuciDa por los rayos cósmicosinDuciDa por los rayos cósmicos ..

A causa de la espalación de los rayos cósmicosA causa de la espalación de los rayos cósmicos y se refiere y se refiere formación formación de elementos químicos a partir del impacto de rayos cósmicos en un de elementos químicos a partir del impacto de rayos cósmicos en un objeto.objeto. Los rayos cósmicos son partículas altamente cargadas de energía Los rayos cósmicos son partículas altamente cargadas de energía de fuera de la Tierra, desde de fuera de la Tierra, desde electrones desviados a partículas alfaelectrones desviados a partículas alfa. . Éstas causan la espalación cuando un rayo cósmico impacta con Éstas causan la espalación cuando un rayo cósmico impacta con materia. El resultadomateria. El resultado de la colisión es de la colisión es la expulsión de grandes la expulsión de grandes miembros de nucleonesmiembros de nucleones desde el objeto impactado. desde el objeto impactado. El litio, boro, El litio, boro, isótopos del Aluminio, Berilio, Carbono (Carbono-14), Cloro, Yodo y isótopos del Aluminio, Berilio, Carbono (Carbono-14), Cloro, Yodo y Neón,Neón, a través de la espalación de rayos cósmicos. a través de la espalación de rayos cósmicos.