¿Qué pasará cuando muera el Sol?

A grandes rasgos, tenemos claro cuál es el futuro del Sistema Solar y de nuestra propia estrella. Pero, ¿cómo será exactamente sus últimos instantes? Un grupo de investigadores ha intentado comprender qué pasará cuando muera el Sol…

El futuro del Sistema Solar y la evolución del Sol

La nebulosa planetaria Abell 39.
Crédito: T.A.Rector (NRAO/AUI/NSF y NOAO/AURA/NSF) y B.A.Wolpa (NOAO/AURA/NSF)

Hay que decir que esto no afecta a nuestro conocimiento sobre la evolución del sistema solar en el futuro. Está claro que el Sol es una estrella que está en su fase principal y, aproximadamente, a medio camino de su vida. Le quedan unos 5.000 millones de años por delante. Lo que no está claro, sin embargo, es exactamente qué pasaría cuando muera el Sol. Más concretamente, cómo será su evolución. Ahora tenemos una mejor idea.

Un grupo de investigadores cree que se convertirá en un anillo luminoso y masivo de gas y polvo interestelar. Algo que conocemos como una nebulosa planetaria. Ese es el destino de la gran mayoría de estrellas. Es parte de su evolución a través de las fases de gigante roja a enana blanca. Con nuestra estrella se suponía lo mismo, pero existía una duda. Es posible que el Sol no sea lo suficientemente masivo como para crear una nebulosa planetaria visible.

Para descubrir si eso es lo que sucederá cuando muera el Sol, los investigadores han creado un nuevo modelo de evolución estelar. En él se analiza el ciclo de las estrellas. Además, se intenta predecir el brillo que tendrán las capas expulsadas, que formarán la nebulosa planetaria, de estrellas de diferentes masas y edades. Esas capas pueden suponer, en ocasiones, hasta la mitad de la masa que tuvo originalmente.

La creación de una nebulosa planetaria cuando muera el Sol

La espectacular Nebulosa de las Alas de Mariposa, otro ejemplo de nebulosa planetaria.
Crédito: Judy Schmidt

La expulsión de esas capas deja al descubierto el núcleo de la estrella. En esta etapa, su combustible ya está agotándose. Eso sabemos que pasará cuando muera el Sol. Ese núcleo con una temperatura elevadísima es lo que ilumina la nebulosa planetaria. Dura apenas 10.000 años, un suspiro en astronomía. En algunos casos, los núcleos brillan con tanta intensidad que las nebulosas planetarias se pueden desde distancias extremas.

Hablo de decenas de millones de años-luz. Cuando, en realidad, sería imposible observar la estrella en distancias tan grandes. El modelo que han desarrollado, además, resuelve una incógnita que llevaba más de dos décadas en el aire. Hace unos 25 años, los astrónomos observaron algo curioso respecto a las nebulosas planetarias en otras galaxias. Las más brillantes tienen una luminosidad muy similar.

Por lo que se descubrió que era posible determinar la distancia a una galaxia a partir del aspecto de su nebulosa planetaria más brillante. En teoría, debería funcionar con cualquier tipo de galaxia. Sin embargo, los modelos científicos indicaban que no era así. Las estrellas viejas y de poca masa, cuando muera el Sol será así, deberían crear nebulosas planetarias tenues. Mientras que las estrellas más masivas y jóvenes deberían crear nebulosas mucho mas brillantes.

Un conflicto extraño

Imagen de un filamento solar expulsado al espacio.
Crédito: NASA Goddard Space Flight Center

Los datos mostraban que los modelos no estaban en lo cierto. Es decir, según los datos, sí era posible tener nebulosas planetarias brillantes a partir de estrellas viejas y de poca masa. Según los modelos científicos, no. No solo eso, sino que estrellas con menos del doble de masa del Sol deberían producir nebulosas planetarias demasiado tenues. 25 años con esta incongruencia hasta la llegada de este nuevo modelo.

Porque el modelo que han desarrollado estos investigadores nos cuenta otra historia. Tras la expulsión de las capas exteriores, las estrellas se calientan hasta tres veces más rápido de lo que se creía en los modelos más viejos. Eso explica que, cuando muera el Sol, sea posible que pueda producir una nebulosa planetaria brillante a pesar de ser una estrella de poca masa. De hecho, en este modelo, nuestra estrella está casi en el mínimo.

Cuando muera el Sol, debería producir una nebulosa planetaria tenue, pero visible. Las estrellas incluso con solo un poco menos masa no serán capaces. Los resultados de este modelo encajan con los datos que existían. Así que parece que están en lo cierto. Por lo que, dentro de 5.000 millones de años, desde otros lugares de la Vía Láctea se podrá ver una nebulosa planetaria en lo que una vez fue el Sistema Solar…

El estudio es K. Gesicki, A. A. Zijlstra, M. M. Miller Bertolami; «The mysterious age invariance of the planetary nebula luminosity function bright cut-off». Publicado en la revista Nature el 7 de mayo de 2018. Puede consultarse en arXiv.

Referencias: Phys