Hay una estrella famosa que estoy seguro que has visto en el cielo. Su nombre es Betelgeuse y lo puedes encontrar en la constelación de Orión, donde marca el hombro derecho de Orión. Si quieres llamarlo “Beetlejuice”, estoy bien, siempre y cuando no lo digas tres veces.
Pero algo está pasando ahí arriba. Esta supergigante roja ha perdido brillo repetidamente en los últimos años, lo que podría significar que está lista para convertirse en una supernova muy pronto, y por “pronto” queremos decir dentro de los próximos 10.000 años. En realidad, dado que está a unos 500 años luz de distancia, es posible que ya Explotó y todavía no lo sabemos. Podría aparecer mañana.
Una cosa es segura: si Betelgeuse explota, será la supernova más brillante jamás vista por los seres humanos. ¿De qué brillo estamos hablando? ¿Podrías verla durante el día? ¿Sería peligrosa? Te voy a mostrar cómo averiguar todo esto con solo un poco de física básica.
¿Qué es una supernova?
En la mayoría de las estrellas, el núcleo está compuesto de hidrógeno y helio, los dos elementos más ligeros, pero solo los núcleos con carga positiva de esos átomos, ya que hace demasiado calor para que los electrones se queden en su sitio. En condiciones de gravedad y temperaturas inmensas, estos núcleos pueden fusionarse para formar elementos más pesados, liberando enormes cantidades de energía en el proceso (esta fusión nuclear es de donde nuestro Sol obtiene su energía).
En una estrella estable como nuestro Sol, existe un equilibrio entre dos fuerzas opuestas. La masa de toda la materia de la estrella produce una fuerza gravitatoria que tiende a colapsarla. Sin embargo, esto se ve contrarrestado por la fuerza de empuje hacia afuera desde el núcleo, por lo que la estrella permanece bastante constante en tamaño, aunque no sea un objeto sólido como un planeta.
Pero a medida que una estrella envejece, gradualmente consume su hidrógeno y helio y comienza a producir elementos más pesados como carbono, oxígeno, silicio y, finalmente, hierro. Y eso es todo: fusionar elementos más pesados que el hierro. acepta energía en lugar de crearla, por lo que la estrella esencialmente se queda sin combustible y colapsa sobre sí misma.
En algunos casos, este colapso puede ser muy grave, tan grave que aumenta rápidamente la presión y la temperatura en el núcleo de la estrella. Entonces la estrella hace boom. Gran augeBueno, grande silencioso boom, ya que las explosiones no producen ruido en el vacío del espacio.
Pero esto produce MUCHA energía luminosa. En comparación, nuestro sol tiene una luminosidad, o potencia de salida, de 3,8 x 1026 vatios. A Supernova observada en 2015 (ASASSN-15h) tenía una luminosidad máxima de alrededor de 2 x 1038 vatios. Eso es más potencia de salida que 500 mil millones soles. Es una locura. Oh, ¿no viste ese? Sí, porque estaba en una galaxia diferente. Betelgeuse está en nuestro patio trasero, astronómicamente hablando.
Brillo y luminosidad
Hace mucho tiempo, un filósofo griego llamado Hiparco clasificó las estrellas en seis grupos, según su brillo en el cielo nocturno. A partir de eso, hemos desarrollado un esquema de clasificación para la “magnitud aparente”, de modo que una estrella de magnitud 1 parece muy brillante, mientras que probablemente ni siquiera puedas ver una estrella de magnitud 6 debido a la contaminación lumínica. Betelgeuse está en el primer grupo.
Para ser claros, esta no es la luminosidad real de una estrella; es qué tan brillante parece desde la Tierra, que depende de (1) cuánta luz produce y (2) qué tan lejos está. Ah, también (3), la magnitud se basa en cómo el ojo humano ve los objetos y no es lineal. Un objeto de magnitud 1 tiene una intensidad de luz (en vatios por metro cuadrado) que es 100 veces mayor que la de un objeto de magnitud 6.