feerer

J. Antonio Garc´ Barreto: Instituto de Astronom´
ıa
ıa-UNAM, 2006

1

Caracter´
ısticas B´sicas de Estrellas
a

Jos´ Antonio Garc´
e
ıa-Barreto

Instituto de Astronom´
ıa,
Universidad Nacional Aut´noma de M´xico,
o
e
Apdo. Postal 70-264, M´xico D.F. 04510, M´xico;
e
e
tony@astroscu.unam.mx

Abril 2006

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J. Antonio Garc´ Barreto: Instituto de Astronom´
ıa
ıa-UNAM,2006

1

Estrellas I

H

He

8
He (quemado)
6

quemado
de H

6
Logaritmo Abundancia Relativa (Si = 10 )

10

Grupo del hierro (Fe)
α
e

4

N = 50
N = 82

2
r

0

N = 126

s
r

s

Li = Be − B

r

s

−2
50

100

150

200
Peso Atomico

Figure 1: Curva Esquem´tica de las abundancias de los ´tomos como funci´n del peso at´mico.
a
a
o
oEsta curva fu´ construida de meteoritos terrestres, datos solares y otras fuentes astron´micas.
e
o
Todo indicaba que los elementos (´tomos) se han creado a partir del Hidr´geno ya que el
a
o
prot´n es estable pero no as´ el neutr´n. El Hidr´geno es el elemento m´s abundante y el Helio
o
ı
o
o
a
(como producto del ”quemado” del hidr´geno por la cadena prot´n - prot´n y el ciclo Carbono
oo
o
- Nitr´geno) es el siguiente elemento m´s abundante.
o
a

1.1

Historia

Cualquier teor´ de la formaci´n de los ´tomos que se jacte de ser completamente satisfactoria
ıa
o
a
debe necesariamente explicar todos los detalles en forma cuantitativa de la curva de abundancias
de los ´tomos.
a
Hasta 1957 hab´ cuatro teor´ de las cuales tres de ellas supon´ que los ´tomos hab´
ıanıas,
ıan
a
ıan
sido creados al inicio del Universo:
1. “Teor´ fuera de equilibrio” de Gamow, Alpher y Herman (1950).
ıa
2. Misma teor´ pero con algunas modificaciones de Hayashi y Nishida (1956).
ıa,

J. Antonio Garc´ Barreto: Instituto de Astronom´
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ıa-UNAM, 2006

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3. “Teor´ de muchos neutrones” de Mayer y Teller (1949).
ıa
4. “Teor´ del equilibrio” de Klein, Beskow yTreffenberg (1947).
ıa
Todas estas teor´ pose´ algunas caracter´
ıas
ıan
ısticas atractivas, pero ninguna ten´ ´xito en
ıa e
reunir todos los requisitos.
La cuarta teor´ es aquella que propone que son las estrellas (dentro de) las que dan origen
ıa
a los diferentes ´tomos. Esta teor´ se basa en el hecho de que existen ”transformaciones
a
ıa
nucleares” dentro de las estrellas.
Este es unargumento de mucho peso en comparaci´n con las otras tres teor´ en las que
o
ıas
se supon´ o depend´ de las condiciones muy especiales al inicio del Universo.
ıa
ıan
Otro argumento a favor de la cuarta teor´ es que no importando el origen de los ´tomos,
ıa
a
´stos deben estar distribu´
e
ıdos en escalas c´smicas. Las estrellas (al estar distribuidas por todo
o
el Universo) hacen estetrabajo al eyectar material (en mecanismos como los explosivos en una
”nova” o en una ”supernova” y en las ”nebulosas planetarias”).
Las teor´ que basan la formaci´n de los ´tomos en las primeras etapas del Universo ciertaıas
o
a
mente hablan de una distribuci´n a escalas c´smicas, pero una gran dificultad que encuentran
o
o
es que la distribuci´n de los ´tomos debi´ haber sido uniforme ent´rminos espaciales e indeo
a
o
e
pendiente del tiempo, una vez que las primeras etapas del Universo se hayan completado. Esto
no est´ de acuerdo con las observaciones.
a

1.2

S´
ıntesis de los ´tomos en las estrellas
a

Una estrella cualquiera posee un mecanismo autoregulador en el cual la temperatura se ajusta
de tal forma que la energ´ emitida por la estrella est´ balanceada por lageneraci´n de energ´
ıa
a
o
ıa
por procesos nucleares.
La temperatura requerida para tener un balance adecuado depende del combustible nuclear
disponible: El Hidr´geno requiere una menor temperatura para ”quemarse” o transformarse en
o
otro(s) elemento(s) que la que requiere el Helio.
El Helio a su vez requiere de una menor temperatura de ”quemado” comparada con la
temperatura...