Colisión de estrellas

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Una colisión estelar  es un proceso en el que dos estrellas se acercan y, bajo la influencia de la gravedad, se fusionan en un objeto más grande [1] . Según los cálculos de los astrónomos, tales eventos ocurren en los cúmulos globulares de nuestra Galaxia aproximadamente una vez cada 10 mil años [2] . Solo recientemente los científicos han podido observar la colisión de estrellas [3] . Una serie de colisiones estelares dentro de un cúmulo denso en un corto período de tiempo puede conducir a la formación de un agujero negro [4] .

Objetos astronómicos involucrados en colisiones

Cualquier estrella en el Universo puede chocar con otra estrella, independientemente de si todavía está "viva" ( los procesos de fusión termonuclear todavía tienen lugar en el núcleo) o ya "muerta" (los procesos de fusión ya se han agotado). Dichos objetos pueden ser: enanas blancas , estrellas de neutrones , agujeros negros , estrellas de secuencia principal , gigantes y supergigantes . La diferencia en los tipos de estrellas, en su masa, temperatura y radio da lugar a distintos tipos de colisiones o fusiones [2] .

Tipos de colisiones estelares y fusiones

Supernova tipo 1A

Las enanas blancas son los restos de estrellas de baja masa. Si una enana blanca es parte de un sistema binario , entonces, como resultado de la acreción , puede arrastrar materia desde una estrella satélite (esta puede ser una gigante roja o una estrella de secuencia principal). La masa de una enana blanca puede exceder así el límite de Chandrasekhar , lo que lleva a su colapso gravitacional y posterior explosión de supernova de Tipo Ia . Sin embargo, cuando dos enanas blancas giran una alrededor de la otra en órbitas cercanas [5] , la emisión de ondas gravitacionales reduce el momento angular del sistema y hace que las estrellas se acerquen en espiral. Si, durante su fusión, la masa total excede el límite de Chandrasekhar, entonces ni la presión térmica ni la presión del gas de electrones degenerados pueden equilibrar la gravedad y se produce un colapso gravitatorio. Conduce a un aumento de la densidad y la temperatura en los intestinos y al comienzo de las reacciones de combustión nuclear del carbono , como resultado de lo cual la temperatura aumenta aún más. Un aumento de la temperatura acelera el curso de las reacciones nucleares, pero no provoca un aumento de la presión y la expansión de la estrella, ya que la materia en las enanas blancas se encuentra en un estado degenerado . El proceso adquiere un carácter de cadena. La reacción acelerada de la fusión nuclear calienta rápidamente el interior de la estrella combinada, y esto conduce a una explosión de supernova [5] . En unos pocos segundos, toda la materia de la estrella se dispersa [6] .

Colisiones de estrellas de neutrones

La colisión de estrellas de neutrones ocurre según un escenario que recuerda a la colisión de enanas blancas. Cuando dos estrellas de neutrones giran una alrededor de la otra, comienzan a girar en espiral una hacia la otra. Si su masa total excede el límite de Oppenheimer-Volkov , entonces tal colisión conduce a la formación de un agujero negro. Dentro de 1-2 milésimas de segundo, surge un campo magnético que es billones de veces mayor que el campo magnético de la Tierra . Los astrónomos sugieren que es este evento el que conduce a la aparición de cierto tipo de estallidos de rayos gamma [7] .

Descubrimiento

Durante varias generaciones de astrónomos se ha estado desarrollando la teoría de las colisiones estelares. Sin embargo, sólo el desarrollo de la tecnología ha demostrado la validez de esta teoría.

En 1764, el astrónomo Charles Messier descubrió el cúmulo estelar ahora llamado Objeto Messier 30 . En el siglo XX, los astrónomos llegaron a la conclusión de que la edad de este cúmulo es de unos 13 mil millones de años [8] . Con la ayuda del telescopio Hubble , fue posible ver algunas de sus estrellas. Con la ayuda de nuevas tecnologías, los astrónomos han descubierto que algunas estrellas, conocidas como " rezagadas azules ", son mucho más jóvenes que otras estrellas dentro del cúmulo [8] . Luego, los astrónomos plantearon la hipótesis de que estas estrellas son solo el resultado de una colisión o fusión de estrellas, y esto les dio sustancia adicional para continuar la fusión nuclear, mientras que las estrellas circundantes ya habían agotado esta sustancia [8] .

Riesgo de colisión para el sistema solar

Si bien las colisiones de estrellas son bastante comunes en algunas partes de la galaxia, la probabilidad de que el Sol participe en este evento es muy pequeña. El cálculo muestra que la colisión del Sol con otra estrella puede ocurrir una vez cada 10 28 años [9] . A modo de comparación, la edad del universo es de unos 10 10 años. La probabilidad de acercar otras estrellas al Sol también es pequeña. El período de tiempo se puede determinar mediante la fórmula:

N ~ 4.2 D 2 Myr -1

donde N  es el número de veces en un millón de años que otra estrella se acerca a una distancia D del Sol, expresado en parsecs [10] . A modo de comparación, el radio promedio de la órbita terrestre, 1 AU. e ., es 4,82 × 10 −6 parsec.

A pesar de la baja probabilidad de que el Sol esté directamente involucrado en tal evento, la Tierra podría dañarse si tal colisión ocurre "no muy lejos". Según los astrónomos, si la colisión de estrellas tiene lugar a menos de 100 años luz de la Tierra, destruirá la Tierra [9] . Sin embargo, no hay cúmulos estelares a tal distancia de la Tierra.

Notas

  1. Fred Lawrence Whipple (1939), Supernovas y colisiones estelares 
  2. 1 2 Chang, Kenneth. “Dos Estrellas Chocan; Ha nacido una nueva estrella". Archivado el 24 de mayo de 2017 en Wayback Machine , New York Times , Nueva York, 13 de junio de 2000. Consultado el 14 de noviembre de 2010.
  3. Tylenda, R.; Hajduk, M.; Kaminski, T. et al. V1309 Scorpii: fusión de un contacto binario  // Astronomía y Astrofísica  . - EDP Ciencias , 2011. - 11 de marzo ( vol. 528 , núm. abril 2011 ). — P. A114 . -doi : 10.1051 / 0004-6361/201016221 . - . -arXiv : 1012.0163 . _ Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2019.
  4. ¿Un agujero negro en Orión? , Sky & Telescope  (26 de septiembre de 2012). Archivado desde el original el 8 de octubre de 2012. Consultado el 6 de octubre de 2012.
  5. 1 2 González Hernández, JI; Ruiz-Lapuente, P.; Tabernero, HM; Montes, D.; Canal, R.; Méndez, J.; Bedin, LR No hay compañeros evolucionados sobrevivientes del progenitor de SN 1006  // Nature  :  journal. - 2012. - 26 de septiembre ( vol. 489 , núm. 7417 ). - Pág. 533-536 . -doi : 10.1038/ naturaleza11447 . — . - arXiv : 1210.1948 . —PMID 23018963 .
  6. Freedman, Roger A., ​​​​Robert M. Geller, William J. Kaufmann III (2009). El Universo 9ª Edición , p.543-545. W. H. Freeman and Company, Nueva York. ISBN 1-4292-3153-X
  7. Rosswog, Stephan, " Radiactive glow as a smoking gun Archivado el 16 de enero de 2014 en Wayback Machine ", Nature, EE. UU., 29 de agosto de 2013. doi : 10.1038/500535a Consultado el 11 de septiembre de 2013.
  8. 1 2 3 "Las colisiones estelares y el vampirismo dan a las estrellas rezagadas azules un 'rejuvenecimiento cósmico'" Archivado el 5 de marzo de 2016 en Wayback Machine , Asian News International , 29 de diciembre de 2009
  9. 1 2 Lucentini, Jack Los investigadores afirman la primera prueba de que las estrellas chocan . Space.com (1 de junio de 2000). "Según un cálculo, es probable que el sol tenga un choque cada 10.000 billones, billones de años (eso es 28 ceros), y se quemará por sí solo mucho antes que eso". Fecha de acceso: 15 de enero de 2014. Archivado desde el original el 19 de abril de 2004.
  10. García-Sánchez, J.; Weissman, PR; Preston, RA & Jones, DL (24 de agosto de 1998), Perturbación de la nube de Oort por aproximaciones estelares cercanas, dinámica de asteroides y cometas , Tatrauska Lomnica, República Eslovaca,  

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