Què són?

Un estel és una gran bola de gas molt calent que emet llum i calor. Brilla perquè, al seu interior, el gas —sobretot hidrogen— [Cecilia Payne-Gaposchkin ] es transforma i allibera molta energia. És com una central nuclear d’energia renovable.

L’estel més proper a nosaltres és el Sol, que ens dona llum i escalfor i permet que hi hagi vida a la Terra. Els estels que veiem cada nit al cel, de brillantor i colors molt diferents, [Annie Jump Cannon ] són molt lluny, per això els veiem com petits punts de llum. De fet, la llum de l’estel més proper a la Terra triga més de quatre anys a arribar-nos, mentre que la llum del Sol ens arriba en uns vuit minuts.

Igual que les persones, els estels neixen, evolucionen i moren. Quan fem una foto del cel, veiem estels de diferents edats. És com si des del balcó féssim una foto del carrer: també veuríem nenes i nens, adults i gent gran. La massa i l’edat són les dues característiques més importants dels estels. En determinen la brillantor, la temperatura i el color.

El Sol és un estel groc, de mida i temperatura mitjanes, i es troba a la meitat de la seva vida. Els estels més calents són de color blau, i els més freds, de color vermell. És semblant al que passa amb un tros de ferro quan s’escalfa: primer es torna vermell; després, taronja i groc, i, si s’escalfa encara més, brilla amb un color blanquinós o blau.

Si mireu la constel·lació d’Orió, veureu que l’estel Betelgeuse és més fred i vermellós que la resta. Curiosament, això és el contrari del que passa amb els colors de les aixetes d’aigua freda i calenta, on el blau s’associa al fred i el vermell a la calor.

Gràcies als avenços tecnològics, com els grans telescopis, fa poc que sabem que molts estels tenen planetes que giren al seu voltant, igual que la Terra gira al voltant del Sol. Aquests planetes d’altres estels s’anomenen exoplanetes.

No tots els estels estan sols. Aproximadament la meitat dels estels formen parelles o grups de tres o més. Els estels d’aquests sistemes giren els uns al voltant dels altres i viatgen junts per la galàxia. Alguns d’aquests sistemes també tenen planetes, i des d’allà es podrien veure dos sols al cel!

A l’espai hi ha objectes que s’assemblen als estels, però que no ho acaben de ser perquè no són prou grans per brillar tant. Són el que s’anomena nans marrons. També trobem objectes encara més petits, que s’assemblen més als planetes que no pas als estels. Aquests planetes viatgen sols per l’espai, sense girar al voltant de cap estel, i en diem planetes errants.

---

Com es formen?

Els estels neixen dins de grans núvols de gas i pols que hi ha a l’espai. Aquests núvols són molt freds i gairebé no brillen. A l’interior hi ha grumolls, zones més denses, on el gas i la pols estan més concentrats. Quan un grumoll comença a comprimir-se, pot convertir-se en un estel [Gemma Busquet i Rosario López]. Mentre els estels encara són molt joves, estan envoltats de discos de gas i pols, com si fossin un vestit que els acompanya mentre creixen.

Els estels no es formen sols, sinó que dins d’un mateix núvol se’n creen molts alhora, des de centenars fins a centenars de milers [Núria Miret Roig ]. Alguns d’aquests grups d’estels es mantenen units durant milions d’anys [Carme Jordi i Lola Balaguer-Núñez]. Amb el temps, però, molts se separen i es dispersen per la galàxia.

Avui dia sabem que, molt probablement, el nostre Sol no va néixer de manera aïllada, sinó juntament amb un miler d’altres estels. Aquests estels germans del Sol ja estan escampats per tota la galàxia, i per això és molt difícil saber quins són.

Com evolucionen?

A Catalunya, les persones vivim, de mitjana, uns vuitanta-quatre anys. Els estels, en canvi, viuen moltíssim més: uns 10.000 milions d’anys de mitjana. Ara bé, igual que passa amb les persones, no tots els estels viuen el mateix temps. Els que tenen més massa gasten la seva energia més ràpidament, evolucionen de pressa i moren abans.

El Sol té uns 4.600 milions d’anys i encara es troba a la meitat de la seva vida. La Terra té gairebé la mateixa edat, perquè es van formar gairebé alhora. Sabem l’edat de la Terra gràcies a les roques i els meteorits, que guarden el temps com si fossin rellotges naturals. Per entendre-ho, diferents ciències treballen juntes: l’astronomia estudia els estels i els planetes, i la geologia estudia les roques i el que expliquen del passat. Gràcies a aquesta col·laboració científica, podem conèixer la història del Sol, de la Terra i de tot l’univers.

Els estels molt grans i massius viuen menys temps: només uns quants milions d’anys, perquè gasten la seva energia molt ràpid. En canvi, els estels petits viuen moltíssim; tant, que els primers que es van formar quan va néixer l’univers encara són vius.

La massa d’un estel també determina com acaba la seva vida:

• Els estels com el Sol, o més petits, es transformen en nans blancs [Maria Camissasa ], objectes molt petits i densos. Imaginem una pilota de la mida de la Terra, però que a dins té tota la massa del Sol. Això és un nan blanc: molt més petit que el Sol, però amb la matèria molt més atapeïda.

Abans de convertir-se en nan blanc, l’estel expulsa l’embolcall i deixa al descobert la part central (nucli), que està molt calenta. El nucli il·lumina els gasos expulsats i és el que veiem com una nebulosa planetària.

• Els estels més grans acaben la seva vida en una gran explosió, i s’anomenen supernoves. En aquest procés expulsen molt material per la galàxia.
  • Al final de tot el procés, alguns es transformen en estels de neutrons [Nanda Rea], objectes encara més densos que els nans blancs. Imaginem que tenim una pilota de la mida d’una ciutat com Barcelona, i a dins hi posem tota la massa del Sol (o fins i tot una mica més). Doncs així és com està d’atapeïda la matèria dins d’un estel de neutrons! Alguns giren molt de pressa i envien senyals de llum: són els púlsars [Jocelyn Bell ].
  • Els estels més gegants de tots, després d’explotar com a supernoves, acaben convertint-se en forats negres. Ara imaginem que agafem diversos estels com el Sol i els comprimim encara més, fins que tot el material queda tancat en un espai tan petit que res no pot escapar-ne, ni tan sols la llum. Això és un forat negre.