La expresión “proporciones astronómicas” es algo que usamos casi a diario sin pensar en lo que significa. Esta frase tiene su origen en las cantidades inmensamente grandes que se manejan en astronomía. Son tan grandes que ni siquiera existe una palabra para expresar los kilogramos (1030) que pesa el Sol, y eso que es una estrella mediana-pequeña. De todos los fenómenos astronómicos que existen probablemente las supernovas se lleven la palma en cuanto a cantidades inimaginables se refiere.
A grandes rasgos una supernova no es más que la explosión de una estrella cuando se dan ciertas condiciones al final de su vida. Si nos metemos en detalle entran en juego principios cuánticos, termodinámicos y cantidades tan grandes que si las escribiera podría rellenar todo el post solo con ellas. Así que lo mejor será ir poco a poco para entenderlo todo bien.
Lo primero es hablar de la vida estelar. En una primera etapa de su vida la estrella genera su energía fusionando Hidrógeno para obtener Helio. Esta época se llama la secuencia principal y es en la que se encuentra el Sol actualmente. A esta fase le sigue la de (super) gigante roja que sucede cuando en el núcleo de la estrella escasea el hidrógeno y empieza a fusionarse el Helio. La estrella se expande (de ahí su nombre) y va poco a poco fusionando más elementos hasta llegar al hierro, cuya fusión no produce energía.
Así la estrella se va apagando poco a poco y reduciendo su tamaño hasta que se queda sólo un núcleo muy pesado que va emitiendo cada vez menos luz; esto es lo que se conoce como enana blanca. Esto es lo que sucederá con el Sol, dentro de 5.500 millones de años. Sin embargo, las estrellas más pesadas tienen un final diferente, mucho más violento: la supernova.
En una enana blanca existe un equilibrio entre la fuerza de la gravedad, que tiende a contraer la estrella, y la presión de la estrella, que tiende a expandirla. Existen casos en los que este equilibrio es dinámico, es decir, la estrella aumenta y reduce su tamaño periódicamente; esto son las estrellas pulsantes. Sin embargo, cuando la enana blanca pulsante está a su vez ganando masa (por ejemplo porque su gravedad atrae el gas que rodea una estrella vecina) este equilibrio puede romperse y la estrella se contrae mucho.
Cuando la estrella reduce su tamaño por debajo del radio de Chandrasekar (diferente en función de la masa de la estrella), es cuando se crea la supernova. Esto se produce porque se vence la llamada “presión de degeneración de los electrones” que no es más que la presión cuántica que impide a dos electrones ocupar el mismo espacio. También puede producirse porque se “encienden” de nuevo procesos energéticos de fusión. En ese momento se produce una explosión muchísimo más de un trillón de veces más fuerte que la bomba nuclear más potente; vamos, “de dimensiones astronómicas”.
Para que nos hagamos una idea, durante el “corto” (días-meses) periodo de tiempo que dura la explosión de una supernova, esta brilla con más intensidad que su propia galaxia (que son cientos de millones de estrellas) y emitir más energía de la que emitirá el Sol en los 10.000 millones de años que vivirá. Una auténtica brutalidad, que nosotros desde la Tierra, apenas alcanzamos a ver.
El efecto más notable de una supernova es la aparición de una nueva estrella (nova) en el firmamento que desaparece de nuevo a los días. Estas observaciones están documentadas desde hace miles de años en varias partes del planeta y, aunque en aquella época no se supiera, son la mejor forma de ver nuestro origen.
En la actualidad todo parece apuntar que toda la materia que conocemos (a excepción de elementos ligeros como Hidrógeno, Oxígeno…) se creó en un estallido de supernova. Esto es porque las reacciones de fusión necesarias para crear materiales pesados no se dan en los núcleos de las estrellas por falta de energía, pero una supernova tiene suficiente para crear todos los elementos naturales conocidos.
Así que la próxima vez que penséis en una supernova o miréis al cielo pensad que por muy quieto tranquilo y apacible que lo veamos, hay constantemente procesos tan potentes, que son capaces de formar sistemas solares enteros. Y hasta entonces disfrutad de nuestro origen tan violento y maravilloso.