Supergigante para niños

Las estrellas supergigantes son estrellas muy grandes y luminosas. Tienen una masa entre 10 y 50 veces la de nuestro Sol. Algunas supergigantes rojas pueden ser hasta 1000 veces más grandes que el Sol.

Estas estrellas se encuentran en la parte superior del Diagrama de Hertzsprung-Russell, que es un gráfico que muestra la relación entre la luminosidad y la temperatura de las estrellas. En la clasificación de estrellas, las supergigantes se dividen en clases de luminosidad: Ia para las más brillantes y Ib para las menos brillantes. Las supergigantes extremadamente luminosas a veces se llaman hipergigantes (clase 0).

¿Qué son las estrellas supergigantes?

El nombre "supergigante" se usa para describir estrellas que son mucho más grandes y brillantes que la mayoría. El término "estrella gigante" fue creado por el astrónomo Ejnar Hertzsprung. Él notó que la mayoría de las estrellas se agrupaban en dos tipos: las más pequeñas y las más grandes y brillantes. A estas últimas las llamó "gigantes". Más tarde, se dieron cuenta de que algunas de estas "gigantes" eran muchísimo más grandes y luminosas, y así surgió el nombre "supergigante".

Características de las supergigantes

Las supergigantes tienen un tamaño enorme. Su radio puede ser entre 30 y 500 veces el radio del Sol, ¡y a veces incluso más de 1000 veces!

¿Por qué son tan grandes y brillantes?

Las supergigantes rojas, que son más frías, irradian menos energía por cada parte de su superficie que las supergigantes azules. Esto significa que, para brillar con la misma intensidad, las supergigantes rojas necesitan ser mucho más grandes que las azules.

Debido a su gran masa, estas estrellas queman su energía muy rápido, lo que las hace increíblemente luminosas. Por ejemplo, la estrella Naos brilla casi un millón de veces más que el Sol.

¿Cuánto tiempo viven las supergigantes?

Las supergigantes tienen una vida muy corta en comparación con el Sol. Solo viven unos pocos millones de años. Al final de su vida, agotan su combustible y explotan en un evento gigantesco llamado supernova.

Tipos de supergigantes

Las supergigantes pueden ser de diferentes colores y tipos. Las más jóvenes son las supergigantes azules, que pertenecen a la clase O. A medida que envejecen, pueden convertirse en supergigantes rojas, de clase M.

Algunos ejemplos famosos son:

• Rigel (β Orionis): Es una supergigante blanco-azulada y una de las estrellas más brillantes de la constelación de Orión.
• Betelgeuse (α Orionis) y Antares (α Scorpii): Son supergigantes rojas.

¿Cómo se clasifican las supergigantes por su luz?

Las supergigantes se pueden identificar por las líneas en su espectro de luz. Estas líneas son especiales y nos dicen que la estrella es muy luminosa y tiene poca gravedad en su superficie. En 1943, los científicos Morgan y Keenan crearon un sistema de clasificación de luminosidad, donde la clase I se asignó a las supergigantes. Este sistema se sigue usando hoy.

Las supergigantes tienen una gravedad superficial más baja que otras estrellas del mismo tipo, lo que causa cambios en sus líneas espectrales. Además, como son estrellas evolucionadas, tienen más elementos pesados.

Las estrellas más luminosas pierden mucha masa y expulsan material a su alrededor, lo que puede producir líneas de emisión especiales. El sistema de clasificación asigna:

• Ib: para supergigantes normales.
• Ia: para supergigantes muy luminosas.
• 0 o Ia⁺: para las hipergigantes.

También existen clasificaciones intermedias como Iab.

¿Cómo evolucionan las supergigantes?

Las supergigantes también se definen por una etapa específica en la vida de ciertas estrellas. Las estrellas que nacen con una masa mayor a 8-10 veces la del Sol se convierten en supergigantes. Después de quemar todo el hidrógeno en su centro, empiezan a quemar helio y luego elementos más pesados. Este proceso continúa hasta que forman un núcleo de hierro. Cuando esto sucede, el núcleo colapsa y la estrella explota como una supernova.

Las estrellas con menos masa (menos de 8-10 veces la del Sol) no forman un núcleo de hierro y no se convierten en supergigantes en el mismo sentido. Aunque pueden volverse muy luminosas, al final pierden sus capas exteriores y se convierten en enanas blancas.

Otras estrellas parecidas a las supergigantes

Existen otras categorías de estrellas evolucionadas que, aunque no son supergigantes en su evolución, pueden parecerse a ellas por su luz o sus características espectrales:

• Estrellas de la rama gigante asintótica (AGB): Son gigantes rojas muy evolucionadas y de baja masa. Pueden ser tan brillantes como las supergigantes rojas, pero su evolución y final son diferentes (forman una nebulosa planetaria y una enana blanca).
• Variables cefeidas clásicas: Son estrellas que cambian de brillo regularmente. Muchas tienen características de supergigantes, pero la mayoría son estrellas de masa intermedia que no se convierten en supergigantes evolutivas.
• Estrellas de Wolf-Rayet: Son estrellas evolucionadas, muy masivas y luminosas, más calientes y pequeñas que la mayoría de las supergigantes. Sus espectros muestran mucho helio y otros elementos pesados, y poco hidrógeno, lo que indica que están más evolucionadas que las supergigantes.
• Variables azules luminosas (LBVs): Son estrellas masivas, expandidas y muy luminosas, a menudo hipergigantes. Se clasifican aparte por su variabilidad especial.
• Hipergigantes: Se consideran una categoría aparte, pero en realidad son supergigantes aún más luminosas y masivas. Son muy inestables y pierden mucha masa.

¿Dónde se encuentran las supergigantes?

Como las supergigantes viven poco tiempo, se encuentran principalmente en lugares del universo que son jóvenes, como los cúmulos abiertos jóvenes, los brazos de las galaxias espirales y las galaxias irregulares.

Son menos comunes en las partes centrales de las galaxias espirales y rara vez se ven en galaxias elípticas o cúmulos globulares, que están formados por estrellas más viejas.

Estudiar las supergigantes es un desafío porque pierden mucha masa. Por eso, los científicos suelen estudiar grupos de estrellas para entender mejor cómo se distribuyen las supergigantes en galaxias como las Nubes de Magallanes.

Se cree que la mayoría de las estrellas que explotan como supernovas de tipo II son supergigantes rojas. Sin embargo, la estrella que causó la Supernova 1987A fue una supergigante azul, aunque se piensa que antes fue una supergigante roja que perdió sus capas exteriores.

Supergigantes importantes

Aquí tienes algunas de las supergigantes más brillantes que podemos ver desde la Tierra:

*bolométrica

Las estrellas más grandes conocidas por su tamaño físico (no por su masa o brillo) son VY Canis Majoris, VV Cephei, V354 Cephei, KW Sagittarii, KY Cygni y μ Cephei (conocida como la estrella granate).

¿Cómo evolucionan las supergigantes?

Las estrellas de la secuencia principal de tipo O y las más masivas de tipo B se convierten en supergigantes. Debido a su enorme masa, viven muy poco tiempo, entre unos pocos cientos de miles y 30 millones de años. Por eso, se encuentran principalmente en lugares jóvenes del universo, como los cúmulos abiertos y los brazos de las galaxias espirales.

Las supergigantes se forman cuando las estrellas masivas agotan el hidrógeno en su centro. En ese momento, empiezan a expandirse. A diferencia de las estrellas más pequeñas, las supergigantes comienzan a quemar helio en su núcleo de forma suave y rápida después de agotar el hidrógeno. Esto significa que no aumentan su brillo tan drásticamente como las estrellas más pequeñas.

Las supergigantes rojas son lo suficientemente masivas como para quemar elementos más pesados que el helio. No se desprenden de sus atmósferas como las nebulosas planetarias, sino que siguen quemando elementos en sus núcleos hasta que colapsan. No pueden perder suficiente masa para convertirse en una enana blanca, por lo que al final dejan una estrella de neutrones o un agujero negro, generalmente después de una explosión de supernova.

Las estrellas con más de 40 veces la masa del Sol no pueden expandirse hasta convertirse en supergigantes rojas. Se queman y pierden sus capas exteriores tan rápido que alcanzan la fase de supergigante azul, o quizás de hipergigante amarilla, antes de volver a ser estrellas más calientes. Las estrellas más masivas, por encima de unas 100 veces la masa del Sol, apenas se mueven de su posición inicial. Queman hidrógeno hasta que se agota casi por completo en toda la estrella, y luego evolucionan rápidamente a través de varias etapas de estrellas igualmente calientes y luminosas. Se espera que exploten como supernovas.

Se cree que las primeras estrellas del universo eran mucho más brillantes y masivas que las estrellas actuales. Estas estrellas, que forman parte de la teórica población III, son necesarias para explicar la presencia de elementos químicos distintos del hidrógeno y el helio en los cuásares. Posiblemente eran más grandes y luminosas que cualquier supergigante conocida hoy, y su vida muy corta terminó en violentas supernovas.

Galería de imágenes

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  Diagrama de Hertzsprung-Russell:
  Abscisas: Tipo espectral /

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  Las cuatro estrellas más brillantes de NGC 4755 son estrellas supergigantes azules, con una estrella supergigante roja en el centro. (ESO VLT)

Véase también

En inglés: Supergiant Facts for Kids

• Supergigantes rojas
• Supergigantes azules
• Supergigantes amarillas
• Evolución estelar
• Lista de estrellas más grandes conocidas