Proponen una respuesta a cómo y por qué las estrellas como el Sol se convierten en gigantes rojas

El investigador del CONICET Marcelo Miller Bertolami, quien se desempeña en el Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP, CONICET-UNLP) acaba de publicar un trabajo en la prestigiosa revista científica The Astrophysical Journal, en el que explica “quizás por primera vez” de manera directa cómo y por qué se produce el fenómeno conocido como gigante roja, una etapa de la evolución estelar que, se sabe, atravesará la mayoría de las estrellas de por lo menos 0,8 masas solares (un 80 por ciento de la masa de nuestro Sol). “Ningún astrónomo tiene dudas acerca de que ese será el destino del Sol dentro de unos 6.500 millones de años, pero todavía no se tenía una respuesta clara de cómo es el mecanismo que fuerza a que las regiones externas se expandan cuando se agota el combustible en el núcleo de la estrella”, comentan desde el IALP.

El novedoso aporte de Miller Bertolami es que explica la transformación en gigantes rojas a partir de lo que se conoce como un modelo simplificado, conocido como toy model o modelo de juguete, es decir, una descripción analítica y detallada que permite discernir lo que está sucediendo en el interior de una estrella a partir de las relaciones entre las propiedades del núcleo estelar que se comprime, la capa donde tiene lugar la fusión nuclear y la extensa y tenue envoltura de las estrellas, que reacciona expandiéndose. “Casi todo nuestro conocimiento actual sobre la transformación de una estrella en una gigante roja proviene de cálculos muy detallados realizados con la ayuda de computadoras que son muy eficientes en dar resultados pero que, en su complejidad, nos hacen perder el hilo de estos cambios físicos que describen”, comenta el experto.

Uno de los puntos esenciales del trabajo es que reconoce la importancia del proceso de convección que tiene lugar en la envoltura de la estrella y que juega un papel relevante en su transformación. “La convección es la forma de transportar calor que involucra el transporte de material. Es lo que uno ve cuando observa el vapor caliente sobre la taza de café. Es una manera muy eficiente de transportar calor que tiende a moderar las diferencias de temperatura”, describe el investigador, y agrega: “El proceso es complejo, pero en pocas palabras podría decirse que entre la convección externa y las reacciones nucleares en la capa que está justo arriba del núcleo fuerzan a que la densidad del material donde ocurren las reacciones nucleares no pueda evolucionar de cualquier manera, y el material se vuelve poco denso a medida que el núcleo aumenta su masa o se comprime. La disminución de la densidad de esa región, y de toda la envoltura por encima, hace que la estrella adquiera un tamaño gigante para poder acomodar toda la masa que tiene en la envoltura”.

Desde el IALP se entusiasman con que “este análisis desarrollado por Miller Bertolami producirá una gran atención de la comunidad científica internacional, ya que resuelve un problema que hasta el momento no tenía una solución clara y evidente”.