Formació i Evolució dels Estels

1. Estels

Els estels són cossos esfèrics que generen energia perquè al seu interior es produeixen reaccions termonuclears de fusió.

5.1 La formació d'un estel

Els estels es formen en regions denses de les nebuloses quan el gas i la pols es comprimeixen i augmenten la seva densitat (segurament empesos per l'ona expansiva produïda per una supernova o per col·lisions de galàxies). El núvol es contreu i comença a girar, i el gas i la pols de la nebulosa es van concentrant al centre fins que es col·lapsen i acaben formant un nucli molt calent anomenat protoestel.

La pressió que exerceix el núvol fa que la densitat i la temperatura del protoestel augmentin. Quan es comencen a produir reaccions de fusió nuclear i comença a emetre radiació, ja és un estel.

L'evolució estel·lar depèn de la grandària:

• a. Estels mitjans

  Contenen principalment hidrogen que, mitjançant reaccions termonuclears, es converteix en heli. En envellir s'expandeixen i es refreden fins a arribar a gegants vermells, que expel·leixen les seves capes superficials, contreuen els seus nuclis i acaben com a nans blancs. Alguns d'aquests estels, abans de convertir-se en nans blancs, originen nebuloses planetàries.

• b. Estels gegants

  En l'evolució d'un estel gegant, el nucli de ferro es contreu de sobte. Quan es col·lapsa, les capes exteriors són expulsades en una explosió còsmica anomenada supernova, en la qual s'allibera una quantitat immensa d'energia i s'origina una nebulosa. El nucli que queda d'un estel gegant es compacta i forma un estel de neutrons o púlsar si la massa és entre 4 i 3 vegades la massa del Sol, o un forat negre si és més gran.

5.2 La gènesi dels elements químics

Les reaccions termonuclears que es produeixen als estels depenen de la seva massa i la seva composició, i formen com a conseqüència els elements químics coneguts. Aquest procés passa durant dues etapes diferents de la vida dels estels:

• a. Formació d'elements químics lleugers

  a l'interior de l'estel. El component principal d'un estel jove és l'hidrogen, que mitjançant reaccions de fusió nuclear forma nuclis d'heli, els quals, com que pesen més que l'hidrogen, se situen al centre de l'estel. A partir de l'heli es forma el carboni, que es torna a disposar al centre de l'estel. Pel mateix procés es formen successivament els elements químics de la taula periòdica: nitrogen, oxigen, fluor, neó, etc., fins al ferro, moment en què l'estel es col·lapsa.

• b. Formació d'elements químics més pesants

  que el ferro en els moments explosius d'un estel: formació d'una supernova.

5.3 Canvis en la composició dels estels

La composició d'un estel evoluciona al llarg de la seva vida, augmentant el seu contingut d'elements pesants i disminuint el d'hidrogen. En una supernova es disposen tots els elements sintetitzats a l'estel en l'espai, formant una nebulosa.

La formació d'estels nous a partir del material procedent de l'explosió d'altres d'anteriors fa que a l'Univers hi hagi estels en diversos estats d'evolució, de generació diferent i, per tant, de composició química també diferent.