[escepticos] RE: [escepticos] Intentona creacionista + evolución estelar para principiantes

[planetario@...>]

UUUUfff...
Esto parece una clase de astrofisica... digo, lo que comentan PLBarrondo y
CPastrana... Como bien apuntan ambos, ni las tres teorias que mencionaba
eran las unicas, ni, desde luego, el Chandra fue el primero (aunque si
fueron suyos los primeros modelos de interior estelar coherentes con la
teoria).
Recuerdo que hace unos annos escribi un infecto librillo titulado
"supernovas", de manera que cabe pensar que alguna vez supe de ese tema...
Ahora, casi lo he olvidado todo (afortunadamente para mi disco duro version
mollera). Afortunadamente en muchos otros textos se explica bien el asunto
del colapso supernovero.
En efecto, el colapso de la estrella sobre el nucleo se produce
(aproximadamente) en caida libre. Aunque todo lo que sucede en esa decima de
segundo es mucho mas complejo, y requiere echar mano no ya del teorema del
virial, sino del mas complejo arsenal de la fisica actual...

¿Teneis un ratito? Si no, pasad de todo.
A ver: punto de partida... una estrella gorda al final de sus dias. Hay
quien dice que es una cebolla cosmica: en el interior, a lo largo del
tiempo, se ha ido creando una estructura en capas, que ha ido permitiendo
que la estrella generara energia y mantener su estructura frente a la
tendencia de la gravedad de juntarlo todo en un minimo espacio. En el centro
se ha formado un nucleo de Hierro (un desastre, porque este elemento tiene
la propiedad de que se le fusione o se le fisione, necesita energia...
jodido minimo de la energia de enlace de nucleon... mientras era rentable,
la fusion generaba energia, pero ya no. Es el desastre de la estrella...).
Alrededor, hay capas en las que se sigue dando fusion: una de silicio y
calcio, la siguiente de magnesio, otra de Neon, otra de oxigeno, otra de
carbono, otra de helio, y, claro, la parte exterior de hidrogeno. En la zona
central de la estrella se han ido consumiendo estos elementos por orden
inverso al mencionado, la lucha desesperada del mismo por generar energia y
evitar que todo se viniera encima en ese monstruo de estrella que puede
tener facilmente 20 o 30 masas solares...
Pues bien, el nucleo de hierro sigue realizando reacciones, pero necesita
energia... de hecho, la consigue de la energia gravitatoria: es decir, que
la estrella se le viene encima al nucleo, generando una energia que el
hierro empieza a gastar para romperse en pedacitos mas pequennos o para
juntarse en nucleos mas gordos. Que de todo hay. Lo que no va a haber es
mucho tiempo para que esto se haga bien, porque las consecuencias son
catastroficas: toda la estructura que tan bien habia aguantado en esa
supergigante se va al carajo.
La parte central del nucleo de lo que era hierro pero se esta transformando
en un conglomerado de electrones, protones y nucleos de helio, que siguen
reaccionando como locos, "neutronizandose", es decir convirtiendose en
neutrones, viene a tener una masa de 0.6-0.8 masas solares (el nucleo de
hierro viene a tener una masa total de 1.5 masas solares, para una estrella
de unas 25 masas solares... numeros aparte, lo que quiero hacer notar es que
estamos hablando de lo que pasa en el "nucleo del nucleo"...). Con la caida
de material, su borde externo "implota" a la velocidad del sonido. De hecho
todo el nucleo cae sobre si mismo, a una velocidad proporcional al radio -lo
que se denomina "colapso homologo"-.Por encima de ese nucleo central esta
una zona externa donde la caida es supersonica (ponedle a unos 30.000 km/s o
asi), lo que provoca que las ondas de choque aprieten aun mas todo el
conjunto. (la cosa debe ser terrible: estamos hablando de sucesos que duran
milisegundos pero que sacuden la materia en tamannos de decenas de miles de
kilometros).
La cosa es que a la materia, asi de comprimida y a temperaturas del orden de
5.000 millones de grados, le da por hacer cosas tontas. por ejemplo, los
protones no dejan de absorber electrones, y esto redunda en la perdida de
estabilidad de la estrella, porque los neutrones se apelotonan como pueden.
Claro, mientras tanto se emiten la leche de neutrinos (como 1E58 cada
segundo). La densidad en el centro alcanza valores sobrecogedores: un millon
de TM por centimetro cubico. Y eso resulta fatal, porque es entonces cuando
la materia se hace opaca a los neutrinos. Asi que lo que tenemos es una
enorme produccion de neutrinos y una trampa para ellos, la neutrinosfera,
donde se absorben y reemiten continuamente, pero de donde no escapan.
Mientras tanto, como el colapso sigue, sigue aumentando la densidad,
alcanzandose la cifra de 270 millones de TM por cm3, que es una densidad
comparable a la del nucleo atomico. Ahi los neutrones deciden que no se
aprietan mas (bueno, llamesele principio de exclusion de Pauli, que los
neutrones son unos impresentables fermiones....) Esta presion frena el
colapso del nucleo.
Pero recordemos que ese nucleo de neutrones apretujados y neutrinos
atrapados esta rodeado por el resto del nucleo de hierro que sigue cayendo
sobre si mismo. Toma ya, la densidad aumenta por encima de 3 veces la
densidad nuclear, la temperatura alcanca los 150.000 millones de K. y ahi
llega el patapum. El nucleo interno es algo en plan acorazado bestia, y se
sacude en sentido inverso, generando una onda de choque que te cagas: todo
lo que se le viene encima rebota, mas bien choca contra esa onda de energia
que consigue hacer reaccionar los nucleos de  hierro, produciendose mas
neutrinos.... la onda sube hacia el exterior, alcanzando zonas que aun no
estan tan densas, llegando de hecho a un punto donde los neutrinos se
vuelven a poder escapar, con lo que, en un suspiro (0,01 segundos o asi),
una jartá de neutrinos se escapan, con una luminosidad equivalente a 300
trillones la solar. (O por ahi...)
Curiosamente, los modelos teoricos de todo el asunto producen un resultado
extranno: esa onda de choque no es suficiente sin mas para hacer explotar la
estrella, es decir, para lanzar gran parte de la misma al exterior. Podemos
pensar por que: por un lado la onda de choque se va frenando, porque cada
vez hay mas materia (la de encima) que se le viene encima; por otro, al
liberarse los neutrinos y escapar con una gran cantidad de energia, la onda
se frenaria aun mas... quiza del todo. Modelos mas refinados permiten,
aunque el tema sigue siendo objeto de cierta controversia, dos escenarios
que facilitan la explosion: la llamada explosion temprana, generada en el
propio nucleo de neutrones reconcentrados, merced a la aplicacion de las
leyes de la relatividad general, y que en cierto modo es una segunda onda
explosiva detras de la de choque, unas centesimas de segundo mas tarde; y la
llamada explosion retardada o tardia, un escenario en el que la onda de
choque que va muriendo se ve realimentada por un calentamiento del borde
exterior de la onda cuando se escapan los neutrinos, lo que provoca que la
onda toma energia suficiente para salir hacia arriba reforzada. En
cualquiera de los dos escenarios, la onda es explosiva en las zonas menos
densas de la estrella, es decir, es capaz de arrastrar la materia y largarla
a toda leche al espacio: de 10 a 20 masas solares disparadas para fuera.
Pero hace mas: la onda de choque va recalentando esa estructura de capas de
cebolla, lo que dispara reacciones nucleares en las mismas. En centesimas de
segudo el silicio se va convirtiendo en cromo, vanadio, niquel, manganeso,
titanio... Bueno, un crisol que riete de los suennos de los alquimistas.
Esta combustion termonuclear explosiva sera responsable de la formacion de
casi todos los elementos que conocemos en el Universo. Las capas de oxigeno
y magnesio dan lugar a silicio, azufre, cloro, argon... las de carbono y
neon, a sodio y aluminio, etc etc.. Al llegar a la envoltura de hidrogeno
provoca una reaccion de fusion inmensa, generandose una gran cantidad de
energia que se suele llamar flash de rayos X y que sale disparada al espacio
(esta, si, la veriamos, porque son los primeros fotones que escapan de la
supernova... hasta el momento, lo unico que se ha escapado ya son los
neutrinos liberados, que dan cuenta por cierto de un 99% de la energia del
suceso, una verdadera hemorragia neutrinica). Claro que no todos los fotones
que se emiten son de tan altas energias, por eso, la supernova se hace
visible, emitiendo en luz visible... (y permitiendo asi a los astronomos
descubrirla en el cielo).
En fin, el resto es historia...

Ya vale por hoy, que esto de las supernovas mata al mas pintado.


javier armentia