Un Cielo de Gigantes / A Sky of Giants

_{Representación artística de una gigante roja / Artistic representation of a red giant Fuente / Source}

Español

Un Cielo de Gigantes

Nuestro Sol, la estrella más brillante que veremos en nuestras vidas, y cuyo tamaño, nos impresiona durante los amaneceres y ocasos, cuando por una simple ilusión óptica nos parece más grande, tiene un diámetro de 1.391.016 km, es tan grande en realidad, que en su interior cabrían con facilidad todos los cuerpos que conforman el Sistema Solar, desde el más grande, Júpiter, hasta el grano de polvo más insignificante. El volumen del Sol es tal que, Júpiter, el mayor de todos los planetas del sistema solar, cabría unas 1.450 veces en el Sol, cifra que si se tratara de la Tierra superaría fácilmente el millón. [2]

Pese a su aparentemente impresionante tamaño, el Sol puede ser clasificado como una estrella enana amarilla, o de tipo G de la secuencia principal, nombre que resulta particularmente engañoso, pues en realidad su brillo solo es amarillo debido a la difracción de nuestra atmósfera, pues en realidad su luz es blanca. [2]

Entonces, si esta estrella que nos ha dado vida, pese a que su tamaño puede parecernos impresionante, puede ser llamada enana, entonces, ¿qué clase de monstruos estelares nos observan desde la distancia?

En una publicación anterior escribí sobre Betelgeuse, una estrella super gigante roja, situada en el hombro de la constelación de Orión, Betelgeuse es por mucho la estrella más grande observable a simple vista, su volumen, aunque variable, por los procesos internos que se dan en su núcleo y que indefectiblemente la llevaran a su próxima muerte, es tal que el Sol podría caber unas 1.000 mil veces en su volumen; si se situara en la posición del Sol, su radio se extendería, poco más allá de la órbita de Júpiter, engullendo en su interior todo lo que orbita al Sol antes de la órbita de Júpiter, que posiblemente giraría en su superficie. [1][3]

Sin embargo, pese a lo abrumadoramente grande que pueda parecer, Betelgeuse, no es la mayor de los gigantes conocidos, existe, en dirección al núcleo galáctico, en la constelación del Escudo, a unos 9.500 años luz, existe otro gigante que haría sonrojar a la mismísima Betelgeuse, lo cual parecería contradictorio dado su color rojo; se trata de UY Scuti, una Hipergigante Roja, con un volumen tan descomunal que le permitiría alojar en su interior a 7 gigantes como Betelgeuse o a más de 5000 millones de estrellas como el Sol, su radio abarcaría más allá de la órbita de Júpiter, aproximándose a la de Saturno, si ocupara la posición del Sol. Sin embargo, su radio podría ser menor del estimado, pues su luz se encuentra parcialmente obstruida por una nube de polvo y gas, expulsado por la misma estrella. [1][3]

Pero UY Scuti no es la más grande de las estrellas conocidas, se trata solo de un peldaño más en la escalera de las más grandes. En la constelación de Canis Major, a 3840 años luz, se encuentra VY Canis Majoris, otra hipergigante roja, cuyo radio, según las estimaciones más aceptadas, es de unos 1400 a 1500 radios solares, o lo que es lo mismo unos 2.000 millones de km, con lo que si ocupara la posición del Sol, superaría la órbita de Saturno y su volumen permitiría contener a 4,75 estrellas como UY Scuti o lo que es lo mismo, casi 10.000 millones de soles. [3][4]

Pero la más grande de todas las estrellas conocidas, hasta el momento, se trata de una habitante del cúmulo abierto Stephenson 2, situada también en dirección a la constelación del Escudo a 20.000 años luz, se encuentra Stephenson 2-18, otra super o hipergigante roja, en este caso de clase M6, con un radio de casi 3.000 millones de km y un volumen 3,375 veces el de YV Canis Majoris o lo que es lo mismo casi 34.000 millones de veces el del Sol, pone en entre dicho los modelos de evolución estelar al superar el tamaño máximo que se presume podrían alcanzar y también tener una luminosidad mayor a lo esperado en este tipo de estrellas. [4][5]

Estos gigantes estelares son solo algunos de los peldaños de una imaginaria escalera que de momento tiene en su punto más alto a Stephenson 2-18, un gigante que superaría la orbita de Saturno si se colocara en la posición del Sol y alcanzaría la de Urano un planeta que está tan distante de nuestro Sol que su luz tarda unas dos horas y media en alcanzarlo. [5]

Sin embargo, estas estrellas, aun cuando destacan por sus descomunales tamaños, no destacan por su masa, todas ellas en su condición de gigantes rojas de clase M, son estrellas en los últimos estadios de su vida, se encuentran consumiendo el helio generado tras el consumo de todo o casi todo su hidrógeno, por esta razón sus capas se han dilatado llegando a abarcar el volumen que ahora ocupan; algo parecido ocurrirá en algún momento con nuestro enano Sol, que se expandirá hasta tal vez alcanzar la órbita de la Tierra, que terminará orbitando su superficie como una braza ardiente. Esta dilatación de las capas de la estrella, es la causante de su descomunal diámetro, que va acompañado de una densidad muy baja, pues durante su expansión mucho del material de las capas más externas es proyectado al exterior en descomunales eyecciones de masa coronal, que terminan haciendo que la estrella pierda, algunas veces, hasta más de la mitad de su masa, antes de encontrar su final en una espectacular explosión, cuando su núcleo casi separado por completo del resto de las capas de la estrella, termina colapsando por efecto de la gravedad. [1][3][4][5]

La misma condición de estrellas en avanzados estadios de su evolución estelar, las hace variables, pues su diámetro y en consecuencia su luminosidad cambian como efecto de los turbulentos movimientos de los gases en su interior, esto y las nubes de polvo y gases que normalmente las rodean, a causa de las frecuentes expulsiones de material, las hace particularmente difíciles de caracterizar, por lo que sus medidas, luminosidad e información espectral, puede cambiar de una observación a otra, lo que hace particularmente difícil definir cuál es más grande o el diámetro exacto de cada una, las magnitudes indicadas aquí provienen todas de una misma fuente, pero pueden diferir si se consultan fuentes diferentes. [3][4]

Texto de @amart29, Barcelona, Venezuela, marzo de 2023

English

A Sky of Giants

Our Sun, the brightest star we will see in our lives, and whose size impresses us during sunrise and sunset, when by a simple optical illusion it seems larger, has a diameter of 1,391,016 km, it is so large in fact, that inside it could easily fit all the bodies that make up the Solar System, from the largest, Jupiter, to the most insignificant grain of dust. The volume of the Sun is such that Jupiter, the largest of all the planets of the solar system, would fit about 1,450 times in the Sun, a figure that if it were the Earth would easily exceed one million. [2]

Despite its apparently impressive size, the Sun can be classified as a yellow dwarf star, or main-sequence G-type, a name that is particularly misleading, since in reality its brightness is only yellow due to diffraction from our atmosphere, for in reality its light is white. [2]

So, if this star that has given us life, despite the fact that its size may seem impressive to us, can be called a dwarf, then what kind of stellar monsters are watching us from a distance?

In a previous publication I wrote about Betelgeuse, a red super giant star, located in the shoulder of the constellation of Orion, Betelgeuse is by far the largest star observable with the naked eye, its volume, although variable, due to the internal processes that occur in its core and that will inevitably lead to its next death, is such that the Sun could fit about 1. 000 thousand times in its volume; if it were placed in the position of the Sun, its radius would extend, just beyond the orbit of Jupiter, engulfing in its interior all that orbits the Sun before the orbit of Jupiter, which would possibly revolve on its surface. [1][3]

However, despite how overwhelmingly large it may seem, Betelgeuse, is not the largest of the known giants, there is, in the direction of the galactic core, in the constellation Shield, about 9. 500 light-years away, there is another giant that would make Betelgeuse itself blush, which would seem contradictory given its red color; it is UY Scuti, a Red Hypergiant, with such an enormous volume that it could house 7 giants like Betelgeuse or more than 5000 million stars like the Sun, its radius would extend beyond the orbit of Jupiter, approaching that of Saturn, if it were to occupy the position of the Sun. However, its radius could be smaller than estimated, because its light is partially obstructed by a cloud of dust and gas, expelled by the star itself. [1][3]

But UY Scuti is not the largest of the known stars, it is just another rung on the ladder of the largest. In the constellation of Canis Major, 3840 light years away, is VY Canis Majoris, another red hypergiant, whose radius, according to the most accepted estimates, is about 1400 to 1500 solar radii, or about 2 billion km, so that if it occupied the position of the Sun, it would exceed the orbit of Saturn and its volume would contain 4.75 stars like UY Scuti or, in other words, almost 10 billion suns. [3][4]

But the largest of all known stars, so far, is an inhabitant of the open cluster Stephenson 2, also located in the direction of the constellation of the Shield 20,000 light years away, is Stephenson 2-18, another super or red hypergiant, in this case of class M6, with a radius of almost 3. 3 billion km and a volume 3.375 times that of YV Canis Majoris or, in other words, almost 34 billion times that of the Sun, it puts into question the models of stellar evolution by exceeding the maximum size that it is presumed could reach and also having a luminosity greater than expected in this type of stars. [4][5]

These stellar giants are just some of the rungs of an imaginary ladder that at the moment has at its highest point Stephenson 2-18, a giant that would exceed the orbit of Saturn if placed in the position of the Sun and would reach that of Uranus a planet that is so distant from our Sun that its light takes about two and a half hours to reach it. [5]

However, these stars, even when they stand out for their huge sizes, do not stand out for their mass, all of them in their condition of red giants of class M, are stars in the last stages of their life, they are consuming the helium generated after the consumption of all or almost all their hydrogen, for this reason their layers have dilated reaching to cover the volume they now occupy; Something similar will happen at some point with our dwarf Sun, which will expand to perhaps reach the orbit of the Earth, which will end up orbiting its surface like a fiery fathom. This dilation of the star's layers is the cause of its enormous diameter, which is accompanied by a very low density, because during its expansion much of the material of the outermost layers is projected outward in huge coronal mass ejections, which end up making the star lose, sometimes, up to more than half of its mass, before meeting its end in a spectacular explosion, when its core, almost completely separated from the rest of the star's layers, ends up collapsing under the effect of gravity. [1][3][4][5]

The same condition of stars in advanced stages of their stellar evolution, makes them variable, because their diameter and consequently their luminosity change as an effect of the turbulent movements of the gases in their interior, this and the clouds of dust and gases that normally surround them, due to the frequent expulsions of material, makes them particularly difficult to characterize, so that their measurements, luminosity and spectral information can change from one observation to another, which makes it particularly difficult to define which is larger or the exact diameter of each one, the magnitudes indicated here all come from the same source, but may differ if different sources are consulted. [3][4]

Text of @amart29, Barcelona, Venezuela, March 2023

Referencias / Sources

1. Wikipedia, UY Scuti, Wikipedia
2. Wikipedia, Sol, Wikipedia
3. Wikipedia, Betelgeuse, Wikipedia
4. Wikipedia, VY Canis Majoris, Wikipedia
5. Wikipedia, Stephenson 2-18, Wikipedia.