Grans explosions a l’univers, espectacles increïbles pels humans

El 4 de juliol de l’any 1054, una nova estrella va aparèixer al cel. Era tan extraordinàriament brillant que es podia veure a plena llum de dia. Així va lluir durant 23 dies, i es va anar esmorteint durant més de 600 dies més en els què es podia seguir veient de nit.

Avui, els telescopis ens mostren, en el punt a on es va veure “el nou estel”, les restes d’una explosió apocalíptica, que va marcar el final de la vida d’una estrella.

A aquests fenòmens se’ls anomena “supernoves”, i constitueixen un dels espectacles més extraordinaris que es coneixen en l’univers. Però, tot i ser extraordinaris per la seva espectacularitat, no deixen de ser estadis en la vida de les estrelles.

La vida d’una estrella comença quan, per diverses raons, grans concentracions d’hidrogen (que és l’element més abundant en l’univers, format instants després del Big Bang) es col·lapsen per efectes de la gravetat (el pes del propi “núvol” d’hidrogen). Al “caure” sobre ell mateix, l’enorme núvol s’escalfa, i en l’interior es va guanyant pressió.

La pressió i temperatura en el nucli arriben a ser enormes a mida que la futura estrella es col·lapsa. Fins que les condicions són tan extremes que s’inicia el procés que dóna lloc al naixement de l’estrella: una reacció nuclear en cadena, la fusió de l’hidrogen formant heli.

Aquest procés genera molta energia, que s’emet en forma de radiació, la qual il·lumina l’univers: llum. A més, la fusió actua fent pressió cap a l’exterior, de forma que s’arriba a un equilibri: l’estrella deix de col·lapsar-se, i inicia la seva vida llarguíssima.

En el cas del nostre Sol, aquesta vida, “cremant” hidrogen, pot durar més de 10 mil milions d’anys. I ara, al·lucinem: cada segon, una estrella com el Sol consumeix més de 500 milions de tones d’hidrogen!!!!!!!!!!!!! Bestial.

Arriba, però, un moment en el què s’ha anat creant un nucli d’heli, pobre en hidrogen (tot i que en les capes exteriors de l’estrella l’hidrogen segueix sent abundant, formant més del 90% de l’estrella). El procés de fusió està en perill, el nucli ja no “troba” més hidrogen (la capa d’heli formada actua com d’aïllant i fa que l’hidrogen de les capes exteriors no estigui disponible per a la fusió).

En aquest punt, torna a guanyar la batalla la gravetat. L’enorme pes de l’estrella fa que es torni a contraure, a “caure” sobre si mateixa. En aquest procés, les capes exteriors de l’estrella s’expandeixen, com a contra-reacció a la contracció del nucli. El resultat és doble: per una part, l’estrella creix de dimensió, es fa enorme, el què es coneix com una gegant vermella. Per l’altra, el nucli ha tornat a guanyar temperatura al contraure’s, i ara pot iniciar una altra reacció nuclear, fusionant heli per a produir carboni.

Això permet a l’estrella viure encara un temps en aquest nou estadi (la seva vellesa).

Quan el nostre Sol arribi a aquest estadi, s’haurà expandit tant que segurament haurà fagocitat als planetes interiors, Terra inclosa.

Cremar heli per formar carboni està bé com a mecanisme de supervivència, però el Sol només podrà mantenir aquest procés durant uns 100 milions d’anys, abans no es torni a acabar el combustible en el nucli.

La gravetat, imparable, fa de les seves, i torna a col·lapsar l’estrella violentament. L’estrella expulsa les capes exteriors (encara formades per hidrogen) i el resultat és un nucli “despullat”, format pràcticament per carboni, super-dens, que brilla degut a l’enorme escalfor, però que ja no produeix cap reacció nuclear, i que, per tant, es va “morint” lentament a mida que es va refredant.

Això és el què li passa a una estrella com el Sol. Però, i si és molt més gran?

Aquests monstres consumeixen molt ràpidament l’hidrogen, i evolucionen pel cicle explicat anteriorment en qüestió de milions d’anys (en lloc de milers de milions d’anys).

Quan arriben a l’estadi del nucli de carboni, encara són prou grans com per a generar una gran pressió que inicia una nova reacció nuclear: la fusió del carboni per a forma ferro.

Malauradament, aquesta nova reacció consumeix energia en lloc de produir-la, amb la qual cosa se suma a l’acció de la gravetat: el nucli es contrau encara més, imparable, de forma violentíssima, produint una ona de xoc que col·lisiona amb les capes exteriors de l’estrella. Es la fi de l’estrella, que acaba la seva vida amb una explosió apocalíptica, en la que, en uns instants, passa a brillar més que TOTA LA GALÀXIA que l’alberga (veure fotografia de la dreta!).

En la seva mort, la supergegant allibera els components que durant milions d’anys ha anat forjant dins del seu reactor nuclear. L’univers s’enriqueix amb elements com el carboni, el ferro, l’oxígen. La seva mort fa possible la vida. (llegiu en aquest blog "les fàbriques de la vida" http://estelsiplanetes.blogspot.com/search/label/vida)

Cada any es descobreixen unes quantes supernoves en galàxies distants, tot i que en la nostra pròpia galàxia, la darrera supernova es va veure al 1604 per Kepler.

Per què les supernoves no són molt freqüents en la nostra galàxia? En primer lloc, per què la majoria dels milers de milions d’estrelles de la nostre Via Làctia pertanyen als grups similars al nostre Sol, que tenen, com hem vist, una llarga vida i una mort “suau”.

En segon lloc, per què la nostra ubicació en la galàxia està lluny del centre, i entre nosaltres i les zones de màxima densitat ens separen espais amb molt pols interestelar, que ens amaga el què passa en la zona més interessant de l’espiral.

Per altra banda, ja ens va bé. L’explosió d’una supernova propera seria la fi de la vida a la Terra. I propera és 25 anys llum!

Ara que ve l’hivern veurem la famosa constel·lació d’Orió dominant el cel nocturn. Fixeu-vos bé en l’estrella més brillant de l’ombro esquerra d’aquesta constel·lació, de color taronja-vermell. És Betelgeuse, una de les supergegants vermelles més properes a la Terra, a uns 427 anys llum.

Aquesta bèstia és uns 40 milions de vegades més gran que el Sol!!!!!!!!!!!!! Posada on està el Sol, ocuparia fins a l’òrbita de Mart!!!!!

Betelgeuse està en la part final de la seva vida (per això és una supergegant vermella, com hem explicat). El combustible nuclear quasi esgotat en el seu nucli produirà que aquest monstre exploti. De fet, en els darrers 15 anys els astrònoms han descobert canvis de tamany sospitosos en l’estrella.

Pot passar en qualsevol moment durant els propers milers d’anys. En aquell moment, aquesta supernova es veurà des de la Terra amb la lluentor de la Lluna plena durant dies. Serà espectacular. Segurament massa lluny com per a eliminar la vida en el nostre planeta, no està clar però quin impacte podrà tenir en la capa d’ozó.

Mentre tant, multitud d’astrònoms aficionats mirem cada nit pels nostres telescopis, amb el desig de ser els primers en descobrir una d’aquestes enormes explosions en una galàxia llunyana.