El tamaño de las estrellas

Los tamaños de las estrellas pueden tomarse como dos valores por separado: por su diámetro en kilómetros, y por su masa (cantidad de materia que poseen).

Tamaños relativos de las estrellas mas pequeñas.

La masa es la determinante de la vida en una estrella y se mantiene casi constante (cada vez menos, ya que la usa de combustible!), su diámetro en cambio varía durante toda su vida, y a veces de manera muy notable.

En diámetros, las estrellas van desde unos diez mil kilómetros (las enanas blancas), hasta la estrella W Cephei, una de las mayores conocidas, una estrella variable que cuando esta en el máximo de tamaño llega a 1000-2200 radios solares, unos  1300 millones de kilómetros.

Es muy difícil medir con precisión los tamaños de estas estrellas, por lo que se dan tamaños mínimo y máximo. Entre las mas grandes también están VY Canis Majoris (750 diámetros solares) y Westerlund 1-26 (entre 1500 y 2500 radios solares)

Son tamaños tan enormes que lo mejor es compararlos con la velocidad de un avión, a 1000 km/hora.

Nuestro avión recorre el diámetro de la Tierra poco mas de 12 horas, el del Sol en  1390 horas (58 dias) y la mayor estrella conocida, W Cephei, en 1,3 millones de horas (148 años).

Sin embargo la estrella mas masiva conocida, solo tiene 40 diámetros solares.

Masas y diámetros

Las estrellas se presentan entre 0,01 masas solares (mas de diez Júpiter) como piso y de 100/150 masas solares como techo.

No existen estrellas fuera de estos limites.... ¿Por que?

Primero no debe confundirse la masa con el diámetro. Las estrellas cambian continuamente de tamaño durante su vida, pero no la masa. La masa se va perdiendo lentamente por el mismo funcionamiento estelar.

En cambio el diámetro cambia permanentemente. Nuestro Sol, por ejemplo, en cinco mil millones de años, tendrá algo menos de masa, pero su diámetro se hará gigante.

El vídeo muestra los diámetros de las estrellas, comenzando por los planetas como referencia.

Y si diferentes estrellas estuvieran en el lugar del Sol.....

Las menos masivas

Es un poco mas fácil de entender porque no hay estrellas menores a 0,01 masas solares.

La formacion de las estrellas depende de gas que se contrae. Cuanto mas masa tiene la nube que va a formar la estrella, mas se calienta, porque hay mas presión.

Cuando en el interior del objeto se superan los once millones de grados, comienzan las reacciones termonucleares que dan vida a la estrella. Así nace.

Imagen artística de una enana marrón, al como se vería desde un planeta a su alrededor. Brilla porque su interior esta caliente, no por reacciones termonucleares. El océano seguramente no es de agua.

Pero si la estrella esta por debajo de esta masa limite, sube mucho su temperatura pero no se enciende termonuclearmente.

En otras palabras, si la estrella tiene menos de 0,01 masas solares, no alcanza la temperatura interna para tener reacciones termonucleares, y no nace.

Pero el embrión de estrella fallido, ahora no es una estrella, tampoco un planeta, en un objeto nuevo: una enana marrón.

Estos son los tamaños comparativos de las estrellas normales segun sus temperaturas. No estan representadas ni estrellas enanas ni gigantes/supergigantes.  

Las mas masivas

Las estrellas mas masivas, si llegan a encenderse, y de hecho son super calientes.

Estas estrellas son de espectro O, B y las mas calientes, Wolf-Rayer (WR).

Las WR tienen temperaturas del orden de los 50 o 60 mil grados, y la presión de radiación es tan fuerte, que tienen grandes nebulosas a su alrededor, restos de la misma estrella que pierde parte de su masa.

Si una estrella si supera las 100/150 masas solares, la presión de radiación es tan fuerte, que se desintegra.

Imagen real del cumulo R136. Esta ubicado en la Tarántula, dentro de la Nube Mayor de Magallanes, uno de nuestros satélites galácticos. Tres de las estrellas del cumulo tienen 150 masas solares cada una. La mas grande es 10 millones de veces mas brillante que el Sol, pero no llega a 40 diámetros solares. (ESO)

Este limite superior todavía esta en discusión, porque se están encontrando estrellas mas masivas aun, pero todavía no es segura esa deteminacion. De cualquier manera, estas nuevas estrellas tienen unas 300 masas solares, por lo que de todas maneras hay un limite superior.