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Contenido sobre enanas

Enana negra

Conoce el estado de enana negra que una enana blanca alcanzaría, según las predicciones, tras un tiempo de enfriamiento casi inimaginable, y por qué ninguna puede existir todavía en el universo.

Guía 3D a partir de preguntas

¿Cómo representar el futuro de una enana negra que no puede observarse?

Sin casos observados hoy · estado futuro hipotético · sin relación con los agujeros negros

Sin casos observados hoy

El modelo 3D es una representación didáctica para interpretar relaciones. Los valores y las explicaciones siguientes contienen la información científica.

Perspectiva actual

Un futuro lejano en el que el calor de una enana blanca se acerca al fondo circundante

Una enana negra no es otro objeto explosivo, sino el nombre que recibe la prolongación de los modelos de enfriamiento de enanas blancas a un futuro extremadamente lejano.

Punto de partida
Enana blanca que brilla por su calor almacenado, sin fusiónEvidencia observacional · Tipos de estrellas de la NASA
Estado futuro
Remanente enfriado durante muchísimo tiempo que apenas emite luzPredicción del modelo · Glosario del universo de la NASA, Modelo de futuro lejano de Adams y Laughlin 1997
Cero absoluto
No se afirma que llegue a alcanzarlo; se aproxima al equilibrio térmico con el fondoPredicción del modelo · Modelo de futuro lejano de Adams y Laughlin 1997

Escala Todos los remanentes usan el mismo radio para comparar solo sus estados de radiación térmica. El contorno oscuro sirve para localizarlos.

Tiempo La marca de 13.800 millones de años y la región del futuro lejano usan un eje logarítmico interrumpido. No indican una fecha exacta de formación ni un intervalo lineal.

Color El contorno térmico rojo es falso color para revelar una emisión térmica débil e invisible, no el color real a simple vista.

¿Por qué todavía no hay ninguna enana negra en el universo?

Una enana negra es un concepto teórico: el remanente estelar futuro que quedaría cuando una enana blanca perdiera calor durante un tiempo casi inimaginable y apenas emitiera luz. El universo tiene unos 13.800 millones de años, pero se estima que una enana blanca necesita muchísimo más tiempo para enfriarse lo suficiente. Por eso no se ha observado ninguna enana negra; el nombre describe un estado del futuro remoto, no una clase espectral real.

  • Punto de partida Una enana blanca que ha detenido la fusión y brilla gracias al calor almacenado
  • Proceso Irradia calor al entorno y se vuelve cada vez más fría y tenue.
  • Estado observacional Se considera que el universo aún no tiene edad suficiente para que exista una.
  • Incertidumbre La temperatura final y la escala temporal dependen del entorno del universo lejano y del modelo físico.

¿Por qué una enana blanca se enfría tan despacio?

Una enana blanca es un objeto muy denso que concentra una gran masa en un tamaño similar al de la Tierra. No produce nueva energía por fusión, pero libera durante muchísimo tiempo el calor almacenado en su interior. Mientras se enfría, la cristalización interna y la separación de elementos afectan al ritmo de liberación de energía. Cuanto más tenue se vuelve, menor es también la diferencia de temperatura con el fondo cósmico, lo que prolonga aún más el enfriamiento. No se parece en nada a contar los años hasta que se apaga una bombilla.

Una enana negra no es una estrella negra descubierta y bautizada: se parece más a un experimento mental que prolonga el enfriamiento de una enana blanca hasta el futuro remoto del universo.

¿«Enfriarse por completo» significa alcanzar el cero absoluto?

Las explicaciones divulgativas suelen describir una enana negra como una enana blanca que ha irradiado todo su calor. Eso no debe interpretarse como alcanzar exactamente el cero absoluto en un tiempo finito. Se aproxima más a un estado en el que intercambia energía con la radiación de fondo del universo y la diferencia de temperatura se reduce gradualmente. En el futuro lejano, la expansión cósmica, la estabilidad de las partículas y una física todavía no resuelta influirán en los cálculos. Por eso es científicamente más prudente decir que la escala temporal supera ampliamente la edad actual del universo que indicar un año exacto de formación.

¿Dónde encaja en la vida de una estrella?

  1. Secuencia principal Una estrella como el Sol fusiona hidrógeno en su núcleo.
  2. Gigante y pérdida de capas Una estrella de masa baja o intermedia expulsa sus capas externas al final de su vida.
  3. Enana blanca El remanente caliente del núcleo se enfría durante eones sin fusión.
  4. Enana negra Los modelos predicen un estado que casi no emite luz en un futuro extremadamente lejano.

Las tres primeras etapas de esta secuencia se han observado en numerosos objetos. Solo la última permanece en el terreno de la teoría. Mostrar enanas negras junto a enanas blancas como si ambas fueran tipos de estrellas que existen hoy borraría una diferencia esencial en su estado observacional.

¿Cómo se pueden estudiar las enanas negras del futuro?

Los astrónomos comparan enanas blancas observadas a distintas temperaturas para poner a prueba los modelos de enfriamiento. La distribución de brillo y color de las enanas blancas medida por Gaia reveló una señal de que la cristalización retrasa su enfriamiento. Esta física comprobada se prolonga después a tiempos mucho mayores para estudiar el concepto de enana negra. Sin embargo, los cambios a largo plazo de la materia en una enana blanca y las hipótesis como la desintegración del protón siguen sin resolverse. También existen estudios sobre explosiones peculiares en el futuro remoto, pero no deben confundirse con la definición básica de enana negra ni con hechos observados.

Las enanas negras no tienen relación con los agujeros negros. No son objetos gravitatorios con horizonte de sucesos, sino descendientes hipotéticos de enanas blancas enfriadas.

Fuentes