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Estrella gigante

Una estrella gigante (giant star en inglés) es una estrella con un radio y una luminosidad sustancialmente mayores que una estrella de la secuencia principal con la misma temperatura superficial.[1]​ Típicamente, su radio está entre 10 y 100 veces el radio solar y su luminosidad está entre 10 y 1000 veces la del Sol. Aquellas estrellas más luminosas que las estrellas gigantes se llaman supergigantes e hipergigantes.[2][3]​ Debido a su gran tamaño y luminosidad, las estrellas gigantes se sitúan por encima de la secuencia principal (clase V en la clasificación por luminosidad de Yerkes) en el diagrama de Hertzsprung-Russell, correspondiendo a las clases de luminosidad II y III.[4]

Diagrama de Hertzsprung-Russell:
Abscisas: Tipo espectral / Ordenadas: Magnitud absoluta
0 hipergigantes. Ia, Ib Supergigantes. II Gigantes luminosas. III Gigantes. IV Subgigantes. V Secuencia principal. VI Subenanas. VII Enanas blancas.

Formación

Una estrella se convierte en gigante cuando le queda hidrógeno disponible para la fusión en su núcleo y como resultado de ello, ha abandonado la secuencia principal.[4]​ Una estrella con una masa inicial inferior a 0,4 masas solares nunca será una estrella gigante. Estas estrellas tienen su interior muy mezclado por convección y por ello continúan la fusión del hidrógeno hasta que se agota en toda la estrella; a partir de ahí se convierten en una enana blanca compuesta fundamentalmente de helio. No obstante, la teoría predice que la duración de este proceso es mayor que la edad actual del universo.[5]

Si una estrella es más masiva que el mencionado límite inferior, cuando ha consumido todo el hidrógeno en su núcleo para la fusión, dicho núcleo de helio inerte empieza a contraerse mientras que el hidrógeno sigue fusionándose en helio en una cáscara que rodea a aquel. Al mismo tiempo, la envoltura de la estrella se expande y enfría. En esta etapa de la evolución estelar, denominada rama subgigante en el diagrama de Hertzsprung-Russell, la luminosidad de la estrella apenas aumenta mientras su temperatura superficial disminuye. Al llegar a un límite inferior crítico para la temperatura superficial, la estrella se ve obligada a aumentar su volumen y luminosidad a temperatura superficial (o sea, color) prácticamente constante; en otras palabras, la estrella asciende por la rama gigante en el diagrama de Hertzsprung-Russell. En esta etapa la estrella se ha convertido en una gigante roja; mientras tanto, el núcleo continúa contrayéndose y aumentando su temperatura.[6]

Se cree que si la masa de la estrella, durante su etapa en la secuencia principal, es inferior a 0,5 masas solares, no se alcanzarán la temperaturas necesarias para que se produzca la fusión del helio.[7], p. 169. Por el contrario, si la temperatura en el núcleo alcanza los 108 K, el helio empezará a transformarse en carbono y oxígeno mediante el proceso triple alfa.[8]​ La energía generada por la fusión del helio hace que el núcleo se expanda. Esto hace que la presión disminuya en la capa que rodea al núcleo donde el hidrógeno se transforma, decreciendo el ritmo de producción de energía. La luminosidad de la estrella disminuye, sus capas exteriores se contraen nuevamente, y la estrella abandona la rama gigante roja.[9]

La evolución posterior dependerá de la masa de la estrella. Si no es muy masiva, se la encontrará en la rama horizontal del diagrama de Hertzsprung-Russell, o su posición en el diagrama se moverá en bucles.[10]​ Si la masa de la estrella no supera las 8-10 masas solares, agotará el helio de su núcleo para empezar a fusionarlo en una cáscara alrededor del mismo. De nuevo, aumentará su tamaño y luminosidad, subiendo por la llamada rama asintótica gigante del diagrama de Hertzsprung-Russell. Una vez que la estrella se ha despojado de la mayor parte de su masa, su núcleo formará una enana blanca de carbono-oxígeno.[11]​ Si la masa de la estrella es la suficiente como para iniciar la fusión del carbono (más de 8-10 masas solares),[12]​ la estrella no aumentará excesivamente su luminosidad al abandonar la secuencia principal, pero sí se volverá más roja. Pueden llegar a evolucionar en supergigantes rojas o, si existe pérdida de masa, en supergigantes azules.[13][2]​ En última instancia se convertirán en enanas blancas compuestas por oxígeno y neón, o explotarán como supernovas de tipo II para formar una estrella de neutrones o un agujero negro.[14]

Ejemplos

En la siguiente tabla se listan algunas estrellas gigantes de distintos tipos espectrales, ordenadas de mayor a menor temperatura.

Nombre Denominación de Bayer Tipo espectral
Hatysa ι Orionis O9 III
Bellatrix γ Orionis B2 III
Alcíone η Tauri B7 IIIe
Askella A ζ Sagittarii A A2 III
Gamma Herculis γ Herculis A9 III
Polaris Australis σ Octantis F0 III
Subra A ο Leonis F6 III
Kitalpha A α Equulei G0 III
Vindemiatrix ε Virginis G8 IIIab
Kaus Borealis λ Sagittarii K1 IIIb
Etamin γ Draconis K5 III
Menkar α Ceti M1.5 IIIa
R Leonis M8 IIIe

Estrellas gigantes más próximas a la Tierra

En la siguiente tabla figuran las diez estrellas gigantes más próximas a la Tierra.

Nombre Denominación de Bayer Tipo espectral Distancia (años luz) Radio (RSol)
Pólux β Geminorum K0 IIIb 33,7 10
Arturo α Bootis K1.5 IIIpe 36,7 25
Capella* α Aurigae G8 III/G1 III 42,2 12,2 / 9
Ras Alhague α Ophiuchi A5 III 46,7 2,5
Menkent θ Centauri K0 IIIb 60,9 11
Rho Puppis ρ Puppis F6 III 62,7 3,6
Ni2 Canis Majoris** ν2 Canis Majoris K1 III 64,7 6
Aldebarán α Tauri K5 III 65,1 44
Wei ε Scorpii K1 III 65,4 15
Hamal α Arietis K2 IIICa 65,9 15

* Capella es un sistema estelar compuesto por dos estrellas gigantes | ** Ni2 Canis Majoris figura catalogada como subgigante en la base de datos SIMBAD

Fuente: Giant and subgiant stars within 100 ly. Solstation

Referencias

  1. Giant star, Astronomy Encyclopedia, ed. Patrick Moore, New York: Oxford University Press, 2002. ISBN 0-19-521833-7.
  2. Supergiant, The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight, David Darling, consultado el 15 de Mayor de 2007.
  3. Hypergiant, The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight, David Darling, consultado el 15 de mayo de 2007.
  4. giant, The Facts on File Dictionary of Astronomy, ed. John Daintith and William Gould, New York: Facts On File, Inc., 5th ed., 2006. ISBN 0-8160-5998-5.
  5. Late stages of evolution for low-mass stars, Michael Richmond, lecture notes, Physics 230, Rochester Institute of Technology, consultado el 16 de mayo de 2007.
  6. Salaris y Cassisi, 2005, § 5.9.
  7. Structure and Evolution of White Dwarfs, S. O. Kepler and P. A. Bradley, Baltic Astronomy 4, pp. 166–220.
  8. Salaris y Cassisi, 2005, § 5.9, cap. 6.
  9. Giants and Post-Giants el 20 de julio de 2011 en Wayback Machine., class notes, Robin Ciardullo, Astronomy 534, Penn State University.
  10. Salaris y Cassisi, 2005, cat. 6.
  11. Salaris y Cassisi, 2005, § 7.1–7.4.
  12. Salaris y Cassisi, 2005, p. 189.
  13. Hartquist, Dyson y Ruffle, 2004, pp. 33–35.
  14. Salaris y Cassisi, 2005, § 7.4.4–7.8.

Bibliografía

  • Hartquist, T. W.; Dyson, J. E.; Ruffle, D. P. (2004). Blowing Bubbles in the Cosmos: Astronomical Winds, Jets, and Explosions. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-513054-5. 
  • Salaris, Maurizio; Cassisi, Santi (2005). Evolution of Stars and Stellar Populations. Chichester, UK: John Wiley & Sons. ISBN 0-470-09219-X. 

Véase también

  •   Datos: Q5875
  •   Multimedia: Giant stars

estrella, gigante, estrella, gigante, giant, star, inglés, estrella, radio, luminosidad, sustancialmente, mayores, estrella, secuencia, principal, misma, temperatura, superficial, típicamente, radio, está, entre, veces, radio, solar, luminosidad, está, entre, . Una estrella gigante giant star en ingles es una estrella con un radio y una luminosidad sustancialmente mayores que una estrella de la secuencia principal con la misma temperatura superficial 1 Tipicamente su radio esta entre 10 y 100 veces el radio solar y su luminosidad esta entre 10 y 1000 veces la del Sol Aquellas estrellas mas luminosas que las estrellas gigantes se llaman supergigantes e hipergigantes 2 3 Debido a su gran tamano y luminosidad las estrellas gigantes se situan por encima de la secuencia principal clase V en la clasificacion por luminosidad de Yerkes en el diagrama de Hertzsprung Russell correspondiendo a las clases de luminosidad II y III 4 Diagrama de Hertzsprung Russell Abscisas Tipo espectral Ordenadas Magnitud absoluta0 hipergigantes Ia Ib Supergigantes II Gigantes luminosas III Gigantes IV Subgigantes V Secuencia principal VI Subenanas VII Enanas blancas Indice 1 Formacion 2 Ejemplos 3 Estrellas gigantes mas proximas a la Tierra 4 Referencias 4 1 Bibliografia 5 Vease tambienFormacion EditarUna estrella se convierte en gigante cuando le queda hidrogeno disponible para la fusion en su nucleo y como resultado de ello ha abandonado la secuencia principal 4 Una estrella con una masa inicial inferior a 0 4 masas solares nunca sera una estrella gigante Estas estrellas tienen su interior muy mezclado por conveccion y por ello continuan la fusion del hidrogeno hasta que se agota en toda la estrella a partir de ahi se convierten en una enana blanca compuesta fundamentalmente de helio No obstante la teoria predice que la duracion de este proceso es mayor que la edad actual del universo 5 Si una estrella es mas masiva que el mencionado limite inferior cuando ha consumido todo el hidrogeno en su nucleo para la fusion dicho nucleo de helio inerte empieza a contraerse mientras que el hidrogeno sigue fusionandose en helio en una cascara que rodea a aquel Al mismo tiempo la envoltura de la estrella se expande y enfria En esta etapa de la evolucion estelar denominada rama subgigante en el diagrama de Hertzsprung Russell la luminosidad de la estrella apenas aumenta mientras su temperatura superficial disminuye Al llegar a un limite inferior critico para la temperatura superficial la estrella se ve obligada a aumentar su volumen y luminosidad a temperatura superficial o sea color practicamente constante en otras palabras la estrella asciende por la rama gigante en el diagrama de Hertzsprung Russell En esta etapa la estrella se ha convertido en una gigante roja mientras tanto el nucleo continua contrayendose y aumentando su temperatura 6 Se cree que si la masa de la estrella durante su etapa en la secuencia principal es inferior a 0 5 masas solares no se alcanzaran la temperaturas necesarias para que se produzca la fusion del helio 7 p 169 Por el contrario si la temperatura en el nucleo alcanza los 108 K el helio empezara a transformarse en carbono y oxigeno mediante el proceso triple alfa 8 La energia generada por la fusion del helio hace que el nucleo se expanda Esto hace que la presion disminuya en la capa que rodea al nucleo donde el hidrogeno se transforma decreciendo el ritmo de produccion de energia La luminosidad de la estrella disminuye sus capas exteriores se contraen nuevamente y la estrella abandona la rama gigante roja 9 La evolucion posterior dependera de la masa de la estrella Si no es muy masiva se la encontrara en la rama horizontal del diagrama de Hertzsprung Russell o su posicion en el diagrama se movera en bucles 10 Si la masa de la estrella no supera las 8 10 masas solares agotara el helio de su nucleo para empezar a fusionarlo en una cascara alrededor del mismo De nuevo aumentara su tamano y luminosidad subiendo por la llamada rama asintotica gigante del diagrama de Hertzsprung Russell Una vez que la estrella se ha despojado de la mayor parte de su masa su nucleo formara una enana blanca de carbono oxigeno 11 Si la masa de la estrella es la suficiente como para iniciar la fusion del carbono mas de 8 10 masas solares 12 la estrella no aumentara excesivamente su luminosidad al abandonar la secuencia principal pero si se volvera mas roja Pueden llegar a evolucionar en supergigantes rojas o si existe perdida de masa en supergigantes azules 13 2 En ultima instancia se convertiran en enanas blancas compuestas por oxigeno y neon o explotaran como supernovas de tipo II para formar una estrella de neutrones o un agujero negro 14 Ejemplos EditarEn la siguiente tabla se listan algunas estrellas gigantes de distintos tipos espectrales ordenadas de mayor a menor temperatura Nombre Denominacion de Bayer Tipo espectralHatysa i Orionis O9 IIIBellatrix g Orionis B2 IIIAlcione h Tauri B7 IIIeAskella A z Sagittarii A A2 IIIGamma Herculis g Herculis A9 IIIPolaris Australis s Octantis F0 IIISubra A o Leonis F6 IIIKitalpha A a Equulei G0 IIIVindemiatrix e Virginis G8 IIIabKaus Borealis l Sagittarii K1 IIIbEtamin g Draconis K5 IIIMenkar a Ceti M1 5 IIIaR Leonis M8 IIIeEstrellas gigantes mas proximas a la Tierra EditarEn la siguiente tabla figuran las diez estrellas gigantes mas proximas a la Tierra Nombre Denominacion de Bayer Tipo espectral Distancia anos luz Radio RSol Polux b Geminorum K0 IIIb 33 7 10Arturo a Bootis K1 5 IIIpe 36 7 25Capella a Aurigae G8 III G1 III 42 2 12 2 9Ras Alhague a Ophiuchi A5 III 46 7 2 5Menkent 8 Centauri K0 IIIb 60 9 11Rho Puppis r Puppis F6 III 62 7 3 6Ni2 Canis Majoris n2 Canis Majoris K1 III 64 7 6Aldebaran a Tauri K5 III 65 1 44Wei e Scorpii K1 III 65 4 15Hamal a Arietis K2 IIICa 65 9 15 Capella es un sistema estelar compuesto por dos estrellas gigantes Ni2 Canis Majoris figura catalogada como subgigante en la base de datos SIMBADFuente Giant and subgiant stars within 100 ly SolstationReferencias Editar Giant star Astronomy Encyclopedia ed Patrick Moore New York Oxford University Press 2002 ISBN 0 19 521833 7 a b Supergiant The Encyclopedia of Astrobiology Astronomy and Spaceflight David Darling consultado el 15 de Mayor de 2007 Hypergiant The Encyclopedia of Astrobiology Astronomy and Spaceflight David Darling consultado el 15 de mayo de 2007 a b giant The Facts on File Dictionary of Astronomy ed John Daintith and William Gould New York Facts On File Inc 5th ed 2006 ISBN 0 8160 5998 5 Late stages of evolution for low mass stars Michael Richmond lecture notes Physics 230 Rochester Institute of Technology consultado el 16 de mayo de 2007 Salaris y Cassisi 2005 5 9 Structure and Evolution of White Dwarfs S O Kepler and P A Bradley Baltic Astronomy 4 pp 166 220 Salaris y Cassisi 2005 5 9 cap 6 Giants and Post Giants Archivado el 20 de julio de 2011 en Wayback Machine class notes Robin Ciardullo Astronomy 534 Penn State University Salaris y Cassisi 2005 cat 6 Salaris y Cassisi 2005 7 1 7 4 Salaris y Cassisi 2005 p 189 Hartquist Dyson y Ruffle 2004 pp 33 35 Salaris y Cassisi 2005 7 4 4 7 8 Bibliografia Editar Hartquist T W Dyson J E Ruffle D P 2004 Blowing Bubbles in the Cosmos Astronomical Winds Jets and Explosions New York Oxford University Press ISBN 0 19 513054 5 Salaris Maurizio Cassisi Santi 2005 Evolution of Stars and Stellar Populations Chichester UK John Wiley amp Sons ISBN 0 470 09219 X Vease tambien EditarGigante roja Gigante azul Gigante naranja Supergigante Hipergigante Datos Q5875 Multimedia Giant starsObtenido de https es wikipedia org w index php title Estrella gigante amp oldid 133626589, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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