En astrofísica, las enanas negras son un tipo de estrella hipotética resultante del consumo total de la energía térmica de una enana blanca.
En Astrofísica , las enanas negras son un tipo de estrella hipotética resultante del consumo total de la energía térmica de una enana blanca.
En definitiva, sería un cuerpo frío e invisible vagando por el espacio. Se cree que el universo no tiene la edad suficiente (13.800 millones de años) para albergar una de estas estrellas.
Encontrar una enana negra de este tipo sería muy difícil, ya que no emite luz y su producción de energía es indetectable. Una forma sería detectar su campo gravitatorio .
Descripción de las enanas negras
Una enana blanca es la estrella remanente de un cuerpo celeste de masa baja o media, una vez que todo su hidrógeno ha sido consumido o expulsado al espacio.
Lo que queda es un cuerpo denso de materia degenerada que se enfría lentamente y cristaliza debido a la emisión de radiación de calor , que eventualmente se transformaría en una enana negra.
Como la evolución de las enanas blancas depende de cuestiones físicas como la naturaleza de la materia oscura y la posibilidad de evaporación de protones , que nunca se ha observado y constituye un fenómeno cuya naturaleza no se comprende, no es posible determinar con exactitud cuánto tiempo durarán las enanas blancas. tardarían en convertirse en enanas negras.
Los astrofísicos Barrow & Tipler estiman que una enana blanca tardaría 10^15 años (el número 10 seguido de quince ceros) en enfriarse hasta 5 K, es decir, -268,15 °C.
Las enanas negras se formarán a lo largo de la eternidad
Sin embargo, si existen partículas masivas que interactúan débilmente (conocidas como WIMP), como postula la ciencia actualmente, es posible que estas interacciones permitan que las enanas blancas se calienten más, durante aproximadamente 10^25 años (¡100 heptillones de años!).
Si el protón no fuera estable, las enanas blancas se mantendrían calientes durante más tiempo gracias a la energía producida por la evaporación de los protones, elevando su esperanza de vida a 10^37 años.
La comunidad científica calcula que la evaporación de protones elevaría la temperatura de la superficie de una enana blanca a unos 0,06 K.
Aunque hace mucho frío, sería más cálido que la temperatura que tendrá la radiación de fondo de microondas dentro de 10^37 años.
Se estima que para que una enana blanca se enfríe por completo y se convierta en una enana negra, necesitaría 73.000 veces la edad actual del universo. Nuestro universo tiene unos 13.800 millones de años.
Detección
Incluso en los días en que existan enanas negras, serán extremadamente difíciles de detectar, ya que emiten radiación térmica a una temperatura apenas superior a la de la radiación de microondas fósil. Para que os hagáis una idea, la temperatura hipotética de una enana negra sería de -270 °C.
Esta es cuatro veces la temperatura más baja jamás registrada en la Tierra. Una de las únicas formas de detectar una enana negra sería a través de su influencia gravitatoria .
Cuando el Universo cumpla 10^67 años, los últimos rayos de luz de la última estrella visible se extinguirán, quedando solo las enanas negras.
Terminología
El término «enana negra» se usó una vez para referirse a lo que hoy se conoce como enana marrón. Los dos cuerpos celestes son completamente diferentes: las enanas negras son, en cierto sentido, la última etapa de las enanas blancas.
Finalmente, una enana marrón es un objeto subestelar que no ha alcanzado la masa suficiente para iniciar o mantener las reacciones de fusión nuclear típicas de las estrellas. Por lo tanto, actúan como gigantescos planetas gaseosos.
Enanas negras y nuestro Sol
Una vez que nuestro Sol haya completado su secuencia principal y haya dejado de fusionar helio en su núcleo, expulsará sus capas exteriores en una nebulosa planetaria en unos 8 mil millones de años.
Así, por definición, el Sol se convertirá en una enana blanca y se enfriará durante miles de millones de años hasta que deje de emitir luz.
Después de eso, el Sol ya no será visible a simple vista. El tiempo estimado para que el Sol se enfríe lo suficiente como para convertirse en una enana negra es de unos mil billones de años (10^15 años).