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Contenido principal
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Transcripción del video

en el último vídeo tuvimos una gran nube de átomos de hidrógeno que con el tiempo se condensaron en una bola de átomos de hidrógeno con una masa enorme y muy alta presión y cuando la presión y la temperatura son suficientemente altas y esto es lo que vimos en el último vídeo cuando la presión y la temperatura fueron suficientemente altas conseguimos que los protones de hidrógeno o los núcleos de hidrógeno se encontraran lo suficientemente cerca el uno del otro para que la fuerza nuclear fuerte actuara y la fusión ocurriera y se liberar energía y entonces esa energía comienza a contrarrestar la fuerza gravitacional y de ese modo evita que la estrella se colapse sobre sí misma y una vez que llegamos a este punto estamos en la secuencia principal de una estrella lo que quiero hacer en este vídeo es comenzar desde este punto de partida y pensar en lo que le sucede a la estrella después en la secuencia principal tenemos el núcleo de la estrella este es el núcleo de la estrella y tienes hidrógeno que se está fusionando en el yo tienes fusión de hidrógeno en helio y está liberando un montón de energía y esta energía es lo que evita que el núcleo implosión es es una especie de fuerza que actúa hacia afuera para contrarrestar la fuerza gravitacional que quiere implosionar todo que quiere aplastar todo entonces tenemos el núcleo de una estrella una estrella como el sol y esa energía calienta todo el gas en el exterior del núcleo para crear ese objeto super brillante que vemos como una estrella que en nuestro caso sería el sol ahora bien como el hidrógeno se está fusionando en helio te puedes imaginar que cada vez hay más y más helio formándose en el núcleo voy a dibujar el helio en verde así que más y más y más helio se forma en el núcleo y cuanto más nos acercamos al centro más altas serán las presiones y más rápido ocurrirá esta fusión de hecho cuanto mayor es la masa de la estrella mayor es la presión y más rápidamente ocurre la fusión entonces tienes todo este helio produciéndose en el interior del núcleo conforme este hidrógeno en el núcleo se fusiona ahora qué va a pasar ahí el helio es un átomo con mayor densidad contiene una mayor masa en un espacio más pequeño conforme más y más de este hidrógeno se convierte en helio lo que va a suceder es que el núcleo en sí se va a encoger voy a dibujar un núcleo más pequeño aquí y ahora tiene mucho más helio y vamos a llevarlo al punto extremo donde todo es helio y es mucho más denso esa misma cantidad de masa que había en esta esfera se encuentra ahora en una esfera más densa en una esfera de helio y va a tener una fuerza de atracción gravitacional mayor por lo que ahora otros objetos se pueden acercar aún más a esta esfera y sabemos que cuanto más cerca te encuentres de una masa más fuerte es el tirón gravitacional de esa masa así que en lugar de tener solo la fusión del hidrógeno ocurriendo en el centro ahora vamos a tener fusión del hidrógeno ocurriendo en una capa alrededor del núcleo ahora vamos a tener fusión de hidrógeno en una capa alrededor del núcleo permítanme aclarar esto un poco más esto no sucede de repente es un proceso gradual conforme vamos teniendo más y más el y en el núcleo el núcleo se vuelve más y más denso por lo que las presiones aumentan más y más cerca del núcleo debido a que se vuelve posible acercarse más a un núcleo más masivo ya que es más denso y mientras la presión cerca del núcleo aumenta aún más y más la reacción de fusión pasa cada vez más rápido y más rápido hasta llegar a este punto así que recapitulando tenemos un núcleo de helio todo el hidrógeno en el núcleo se ha agotado y el hidrógeno que se encuentra justo fuera del núcleo ahora está bajo una presión enorme en realidad está bajo más presión de lo que se encontraba cuando era solo un núcleo de hidrógeno puro debido a que hay tanta masa en el exterior que está siendo jalaba hacia el centro por la fuerza gravitatoria tratando de llegar a ese núcleo de helio que es más denso porque ahora todo puede acercarse más a ese núcleo y ahora la fusión está ocurriendo aún más rápido está ocurriendo aún más rápido y está ocurriendo en un radio mayor esta fusión está sucediendo más rápido en un radio mayor y la energía que se libera de esta fusión va a expulsar estas capas externas de la estrella aún más lejos así que todo el tiempo durante este proceso gradual conforme el hidrógeno se convierte en helio o se fusiona en helio en el núcleo con el hidrógeno justo fuera del núcleo justo fuera de esta zona comienza a fusionarse más y más rápido en un radio que va en aumento la fusión está sucediendo más rápido sobre un radio más grande y la razón por la cual esto sucede es que tenemos un núcleo más denso que está causando que haya aún más presión gravitacional y a medida que esto sucede la estrella se vuelve más brillante y ya que las reacciones de fusión están sucediendo de manera más intensa y en un radio mayor son capaces de expulsar el material de la estrella aún más lejos por lo que el radio de la estrella en sí se vuelve cada vez más grande y más grande y más grande esta estrella se veía así pero ahora esta estrella de aquí ya que una reacción de fusión más rápida está sucediendo en un radio mayor va a ser mucho más grande y no estoy dibujando la escala en el caso de nuestro sol cuando llegue a este punto va a aumentar 100 veces su diámetro y en este punto es una gigante roja es una gigante roja y la razón por la que es más roja que esta de aquí es que a pesar de que la fusión estaba ocurriendo con más intensidad esa energía está siendo disipada en un área superficial más grande así que la temperatura de la superficie de la gigante roja en este punto en realidad va a ser más fría y va a emitir luz a una longitud de onda más grande una longitud de onda más cercana al rojo que esta estrella de aquí en esta estrella el núcleo no ardía tan furiosamente como en esta otra estrella pero esa energía está siendo disipada en un volumen más pequeño por lo que esta tiene una temperatura superficial mayor tiene una temperatura superficial mayor en esta de aquí la fusión de hidrógeno está ocurriendo con mayor intensidad se produce a mayor temperatura pero la superficie es menos caliente debido a que ocurre en un área superficial más grande así que el aumento en la temperatura se ve mitigado por lo grande que la estrella es ahora esto va a seguir ocurriendo y las presiones en el núcleo continúan intensificándose porque cada vez más helio es producido y este núcleo se sigue colapsando y la temperatura aquí la temperatura sigue aumentando así que dijimos que la primera ignición la primera fusión se produce alrededor de 10 millones de grados kelvin esta estrella se seguirá calentando hasta llegar a 100 millones de grados kelvin y ahora estoy hablando de una estrella que es tan masiva como el sol algunas estrellas probablemente nunca serán lo suficientemente masivas para condensar su núcleo dado que su temperatura alcance los 100 millones kelvin pero hablemos solo sobre el caso en el que sí ocurra así que eventualmente llegaremos a este punto estamos todavía en la fase de gigante roja tenemos esta enorme estrella aquí con este núcleo de helio y este núcleo de helio se condensa y se condensa cada vez más y luego tenemos una capa exterior de hidrógeno que continúa fusionándose en helio esta es nuestra capa exterior de hidrógeno está ocurriendo fusión de hidrógeno en esta capa exterior amarilla por aquí que está provocando que el radio de la estrella se vuelva más y más grande cada vez está provocando que se expanda y cuando la temperatura se vuelve suficientemente alta y con esto vas a tener una idea de cómo los elementos más pesados se forman en el universo estoy hablando de todos los elementos pesados que vemos a nuestro alrededor incluyendo los que están en ti se formaron de esta manera a partir en un principio de hidrógeno cuando la temperatura aumenta lo suficiente a 100 millones de grados kelvin 100 millones de grados kelvin en este núcleo a causa de las enormes presiones entonces el helio comenzará a fusionarse así que ocurre fusión de helio y ahora estamos hablando de una situación en la que tenemos helio y tenemos hidrógeno y puede haber también todo tipo de combinaciones pero en general el helio principalmente se va a fusionar en carbono y oxígeno y se puede transformar en otras cosas y se vuelve mucho más complicado no quiero entrar en todos los detalles pero déjame mostrarte una tabla periódica vemos aquí el hidrógeno con un protón en realidad no tiene neutrones se estaba funcionando durante la secuencia principal en el que tiene dos protones y dos neutrones necesitas cuatro hidrógenos para tener un átomo de ella ya que el helio tiene una masa atómica de cuatro si estamos hablando de helio 4 y luego el helio una vez que llegamos a 100 millones de grados kelvin empieza a ser fusionado si tienes tres de ellos puedes obtener un carbono y si tienes cuatro de ellos como materia prima de partida obtienes un oxígeno así que estamos empezando a fusionar elementos más pesados y más pesados así que este helio se fusiona y se convierte en carbono y oxígeno y se comienza la formación de un núcleo de carbono y oxígeno lo voy a dejar hasta aquí pero quiero que pienses en lo que es probable que suceda que es probable que suceda aquí si esta estrella nunca tiene la masa suficiente para comenzar a funcionar este carbono y oxígeno en caso de que sí tenga la masa suficiente si se trata de una estrella super masiva eventualmente será capaz de elevar la temperatura de este núcleo de carbono y oxígeno a 600 millones de grados kelvin y comenzamos a fusionar los en elementos aún más pesados pero pensemos en lo que le pasaría a una estrella como el sol que nunca va a tener la masa y nunca va a tener la presión suficientes para comenzar la fusión de carbono y oxígeno y ese será el tema del próximo vídeo