Enana blanca

Las enanas blancas son aquellas que representan el estadio final que tienen la evolución de una estrella. Son estrellas pequeñas y compactas que tienen la capacidad de girar rápidamente. Su radio puede ser fácilmente comparado al de la tierra y son estrellas que al final terminan colapsando.

Temas relacionados

Enana marrón

¿Qué es una enana blanca?

Una enana blanca es un remanente estelar que se forma cuando una estrella que tiene una masa menor ha agotado todo su combustible nuclear, son calientes y pequeñas con una luminosidad muy baja y son consideradas como estrellas de baja masa planetaria.

Definición

Una enana blanca es básicamente en lo que las estrellas como el Sol se convierten luego de que han agotado el combustible nuclear que las conforman. Cerca del final de su etapa de combustión nuclear, este tipo de estrella expulsa la mayor parte de su material al exterior, dando origen a una nebulosa planetaria quedando únicamente el núcleo caliente de la estrella. Este núcleo se convierte entonces en una enana blanca la cual es muy caliente, con una temperatura incluso que llega a ser superior a los 100,000 grados Kelvin. A menos que se encuentre acumulando materia de una estrella cercana, la enana blanca se enfría durante los próximos mil millones de años.

Características de la enana blanca

Las principales características de la enana blanca son las siguientes:

• Una enana blanca típica es la mitad de masiva que el Sol, pero es únicamente un poco más grande que la Tierra.
• Son estrellas pequeñas y calientes, cuyas masas son comparables con el sol.
• Su temperatura es de alrededor de 000 Kelvin y por eso se ven blancas.
• Representan la fase última de la vida de las estrellas que son similares al sol.
• Se forman cuando el combustible nuclear se termina.
• Son consideradas como uno de los cuerpos más densos de materia que hay en el espacio, superada solo por las estrellas de neutrones.
• Debido a que una enana blanca no puede crear presión interna la gravedad compacta la materia hacia adentro hasta aplastar incluso los electrones que la conforman.
• Al no tener en su núcleo reacciones termonucleares, este tipo de estrella no posee fuentes de energía por lo que se comprime sobre su propio peso. 

Historia

La primera enana blanca fue el sistema estelar triple 40 Eridani que orbita alrededor del sistema binario formado por la enana blanca 40 Eridani B, y 40 Eridani. William Herschel el 31 de enero de 1783 fue quien descubrió el sistema que luego fue observada por Friedrich Georg Wilhelm von Struve y Otto Wilhelm. En el siglo XIX, las técnicas de medir la posición de las estrellas lograron detectar cambios pequeños en la posición de las estrellas y en el año 1844, Friedrich Bessel, percibió que las estrellas Sirio y Procyon variaban sus posiciones, y pensó que estos cambios de posición se debían a una estrella invisible. C.H.F. Peters calculó una órbita para dicha estrella en 1851. Esta estrella de la que se hablaba era Sirio B o Cachorro, la segunda enana blanca descubierta. El 31 de enero de 1862, Alvan Graham Clark observó una especie de estrella oscura cerca de Sirio la cual se identificó como la estrella predicha por Bessel.

Las primeras enanas blancas que fueron descubiertas luego de ellas se descubrieron en la década de 1930. En el año 1939 se descubrieron 18 enanas blancas. Varios científicos siguieron buscando enanas blancas en los años 40. En 1950 se conocían casi cien enanas blancas, y en 1999, 2.000. Desde entonces, el Sloan Digital Sky Survey ha encontrado 9.000 nuevas enanas blancas.

Composición

Las enanas blancas se encuentran compuestas de átomos en estado de plasma y emiten únicamente energía térmica almacenada y por esta razón tienen una luminosidad bastante débil. Cuando las enanas blancas intermedias terminan con la fusión del hidrógeno, se logran expandir como gigantes rojas y pasan a fusionar el helio en carbono y oxígeno para su núcleo. Las enanas blancas básicamente se encuentran compuestas por carbono y oxígeno que resultan entonces de la fusión del hielo, sobre ellas, podemos encontrar además una capa de hidrógeno y de helio degenerados que dan forma a la atmósfera de la enana blanca.

Formación de la enana blanca

Una vez que las estrellas más pequeñas llegan al final de su evolución, se transforman en enanas blancas. Son estrellas que han agotado toda la cantidad de hidrógeno que poseen y que usaban como un tipo de combustible nuclear. La fusión que sucede en el núcleo de la estrella produce calor y presión hacia su exterior, la cual se equilibra por medio de la fuerza de gravedad que se genera gracias a la masa que tiene la estrella. Una vez que el hidrógeno se ha utilizado como combustible se termina y la fusión se vuelve más lenta, haciendo que la gravedad de la estrella colapse.

Conforme la estrella se condensa y se compacta, gana más calor, de manera que quema el hidrógeno y hace que las capas exteriores de la estrella se expandan hacia afuera transformándola primero en una estrella gigante roja. Debido a su gran tamaño, el calor se expande y la temperatura de su superficie es muy fría, pero su núcleo caliente. Estas estrellas son tan calientes que convierten el helio del núcleo en diferentes elementos pesados como el carbono. Luego expulsan material de sus capas exteriores creando una envoltura de gas en donde el núcleo se continuará calentando y se contraerá para formar la enana blanca.

Tipos

Los tipos de enana blanca que se pueden encontrar son los siguientes:

• dA: son enana blancas que únicamente tienen líneas de Balmer y no tienen metales presentes.
• dB: en este tipo no hay metales presentes.
• dC: tienen un espectro continuo, y pocas de ellas o ninguna tienen una línea visible.
• dO: poseen helio o hidrógeno
• dZ: poseen solamente algunas líneas de metal.
• dQ: tienen características del carbono ya sea atómico o molecular en cualquier parte del espectro.

Habitabilidad

La zona habitable que posee una enana blanca se encuentra cerca de la misma, por lo que si un planeta gira a su alrededor podría ser tragado por la estrella durante la fase de gigante roja. Para solucionar este problema se podría pensar en que el planeta haya migrado desde una órbita más lejana o que esté en ese lugar debido a varias carambolas planetarias. En todo caso, un planeta así tendría que aguantar altas dosis de radiación ultravioleta y rayos X provenientes de la enana blanca, además del aumento de la temperatura que puede calentar la parte interna del planeta de forma extrema.

En qué se diferencia de una gigante roja

Las estrellas gigantes rojas tienen tamaños sumamente grandes y durante la vida de la estrella, el H2 es el elemento que se encarga de darles el brillo. Cuando se fusiona el hidrógeno se produce Helio y cuando las reservas de hidrógenos se acaban, la estrella usa el helio para continuar el proceso de fusión, aumentando su volumen y descendiendo su temperatura, haciendo que la estrella tenga un tono más rojizo. Las estrellas enanas blancas son la fase posterior a la gigante roja que luego de agotar su combustible nuclear explota produciendo una supernova y dejando atrás una estrella diminuta y densa, hecha en su mayoría de O2 y C, en estado de plasma. Son de menor tamaño y tienen un color blanco o azulado. No producen energía, ni compensan su gravedad, por lo que están en proceso constante de «compresión» y apagado.

Enanas blancas destacadas

Entre las principales enanas blancas que podemos encontrar mencionamos las siguientes:

• 40 Eridani B
• Sirio B
• La estrella de Van Maanen

Curiosidades

Algunas de las curiosidades de la enana blanca son:

• Las estrellas pequeñas que son menores de 8 masas solares terminan convirtiéndose en enanas blancas lo que es considerado como un proceso natural que le sucede prácticamente a todas las estrellas que conocemos, incluyendo al Sol.
• Son excesivamente densas. A pesar de que su radio es menor que el del Sol, estos cuerpos tienen la misma densidad solar.
• Las enanas blancas han quemado todo su combustible nuclear y por esa razón la gravedad hace que la estrella colapse sobre sí misma.
• Durante el proceso de enfriamiento de las estrellas, se desprende un material gaseoso conocido como nebulosa planetaria en donde persiste el núcleo estelar de una alta densidad debido a la gravedad, que sería entonces lo que conocemos como enana blanca.