Las estrellas Wolf-Rayet representan un estallido final de actividad antes de que una estrella enorme comience a morir. Estas estrellas, que son al menos 20 veces más masivas que el Sol, 'viven rápido y mueren con fuerza', según NASA .
Su estado final es más famoso; es cuando explotan como supernova y siembran el universo con elementos cósmicos que reciben la mayor atención. Pero también es importante observar cómo la estrella llega a esa etapa explosiva.
Cuando miras una estrella como el Sol, lo que estás viendo es un delicado equilibrio de la gravedad de la estrella que empuja material hacia adentro y la fusión nuclear interna empuja la presión hacia afuera. Cuando las fuerzas son aproximadamente iguales, se obtiene una masa estable de elementos de fusión. Para planetas como el nuestro que tienen la suerte de vivir cerca de una estrella estable, este período puede durar miles de millones de años.
Sin embargo, estar cerca de una estrella masiva es como jugar con fuego. Crecen rápidamente y, por lo tanto, mueren antes en sus vidas que el sol. Y en el caso de una estrella Wolf-Rayet, se han quedado sin elementos más ligeros para fusionarse dentro de su núcleo. El Sol está agitando felizmente hidrógeno en helio, pero Wolf-Rayets está abriendo elementos como el oxígeno para tratar de mantener el equilibrio.
El núcleo de una supergigante roja o azul momentos antes de explotar como supernova parece una cebolla con múltiples elementos 'ardiendo' a través del proceso de fusión para crear el calor para mantener la fuerza de la gravedad. La fusión se detiene en el hierro. Sin energía que fluye del núcleo central para mantener a los otros elementos cocinándose, la estrella colapsa y la onda de choque que rebota la desgarra. Crédito: Wikimedia
Debido a que estos elementos tienen más átomos por unidad, esto crea más energía, específicamente, calor y radiación, dice la NASA. La estrella comienza a soplar vientos que alcanzan de 2,2 millones a 5,4 millones de millas por hora (3,6 millones a 9 millones de kilómetros por hora). Con el tiempo, los vientos destruyen las capas externas de Wolf-Rayet. Esto elimina gran parte de su masa, mientras que al mismo tiempo libera sus elementos para ser utilizados en otras partes del Universo.
Finalmente, la estrella se queda sin elementos para fusionar (el proceso no puede ir más allá del hierro). Cuando la fusión se detiene, la presión dentro de la estrella cesa y no hay nada que impida que la gravedad empuje hacia adentro. Las estrellas grandes explotan como supernovas. Los más grandes ven su gravedad deformada tanto que ni siquiera la luz puede escapar, creando un agujero negro.
Todavía tenemos mucho que aprender sobre la evolución estelar, pero algunos estudios a lo largo de los años han proporcionado información. En 2004, por ejemplo, la NASA emitió noticias tranquilizadoras diciendo que estas estrellas no ' muere solo . ' La mayoría de ellos tienen un compañero estelar, según las observaciones del telescopio espacial Hubble.
Una imagen compuesta con datos de Chandra (violeta) que muestra una 'fuente puntual' junto a los restos de una supernova, lo que sugiere que una estrella compañera pudo haber sobrevivido a la explosión. El hidrógeno se muestra en luz óptica (amarillo y cian) del Magellanic Cloud Emission Line Survey y también hay datos ópticos disponibles del Digitized Sky Survey (blanco). Crédito: Rayos X: NASA / CXC / SAO / F.Seward et al; Óptico: NOAO / CTIO / MCELS, DSS
Si bien a primera vista esto parece ser una simple observación, los cosmólogos dijeron que podría ayudarnos a descubrir cómo estas estrellas se vuelven tan grandes y brillantes. Por ejemplo: Quizás la estrella más grande (la que se convierte en Wolf-Rayet) se alimenta de su compañera con el tiempo, acumulando masa hasta que se vuelve tremendamente grande. Con más combustible, las grandes estrellas se queman más rápido. Otras cosas en las que podría influir la estrella más pequeña podrían ser la órbita de rotación de la estrella más grande.
Aquí hay algunos otros datos sobre Wolf-Rayets, cortesía del astrónomo David Darling :
- Sus nombres provienen de dos astrónomos franceses, Charles Wolf y Georges Rayet, quienes descubrieron la primera estrella conocida de este tipo en 1867.
- Los Wolf-Rayets vienen en dos sabores: WN (líneas de emisión de helio y nitrógeno) y WC (carbono, oxígeno e hidrógeno).
- Las estrellas como nuestro Sol evolucionan hacia gigantes rojas más masivas a medida que se quedan sin hidrógeno para arder en el núcleo. Cuando estas estrellas comienzan a desprenderse de sus capas externas, se comportan de manera algo similar a Wolf-Rayets. Por eso se llaman 'estrellas tipo Wolf-Rayet', aunque no son exactamente lo mismo.
Hemos escrito muchos artículos sobre estrellas aquí en Universe Today. Aquí hay un artículo sobre un par binario de estrellas Wolf-Rayet , y la buena noticia de que WR 104 no nos matará a todos. Hemos grabado varios episodios de Astronomy Cast sobre estrellas. Aquí hay dos que pueden resultarle útiles: Episodio 12: ¿De dónde vienen las estrellas bebés? , y Episodio 13: ¿A dónde van las estrellas cuando mueren? ?