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La Edad de las Estrellas más Viejas en el Universo


 

Las estrellas no pueden ser más viejas que el universo.

Las estrellas más viejas en el universo tienen edades de miles de millones de años.
 

Giga-años

Las unidades que se usan para medir las edades más viejas en el universo son los Giga-años (Ga), que es un múltiplo de un año:

1 Giga-año (Ga) = 109 años = mil millones de años.

 

¿Cómo se Miden las Edades de las Estrellas?

Existen tres métodos para determinar las edades de las estrellas más viejas. Estos se basan en la medición de:


 

La Secuencia Principal en la Evolución de las Estrellas

Cuando andamos en un auto y queremos saber cuanto tiempo de viaje nos queda antes de agotar el combustible, simplemente miramos al indicador para ver que tan lleno está el tanque. Así como es posible determinar el tiempo que lleva funcionando un auto desde el momento en el que se llenó el tanque de gasolina, es igualmente posible saber cuanto tiempo de vida lleva un estrella simplemente midiendo la cantidad de combustible usado por la estrella.

Las estrellas pasan la mayor parte de su vida convirtiendo hidrógeno en helio por medio de fusión nuclear. A medida que se va acabando el hidrógeno la temperatura y la luminosidad de la estrella aumenta hasta el momento cuando se agota el hidrógeno. La etapa siguiente en la vida de la estrella consiste en usar el helio que queda en su núcleo como fuente principal de energía convirtiéndose en una estrella gigante roja. Las estrellas más masivas consumen su combustible (hidrógeno) más rápidamente.

En un diagrama H-R la etapa por la cual está pasando una estrella (y por lo tanto su edad) se puede saber por su posición en el diagrama. Las edades de los cúmulos globulares se obtienen haciendo un diagrama H-R en el cual se incluyen todas las estrellas del cúmulo. El diagrama muestra un “codo” correspondiente a las estrellas que terminan su ciclo de hidrógeno, abandonan la secuencia principal y comienzan su vida como gigantes rojas. La posición de este “codo” o punto de quiebre en la secuencia determina la edad del cúmulo. Entre más viejo sea el cúmulo existen más estrellas (de masa pequeña) que han continuado en la secuencia principal (las estrellas más masivas queman el combustible más rápidamente y por lo tanto abandonan la secuencia principal antes que las estrellas de menos masa) haciendo que la población general de la secuencia principal se extienda hacia la parte de estrellas más brillantes (el “codo” se extiende hacia la izquierda del diagrama).

Las edades de los cúmulos globulares obtenidas por el método del punto de quiebre en el diagrama H-R están en el rango de 8 a 15 Ga. Pero es importante anotar, sobretodo al comparar con la edad del universo, que la incertidumbre de estas mediciones puede ser de hasta 25%.


 

Las Enanas Blancas Revelan su Edad

Las enanas blancas se enfrían a medida que envejecen de una manera bien entendida por los modelos de evolución estelar. Es por lo tanto posible determinar la edad de un cúmulo globular estudiando la población de enanas blancas de menor brillo. Usando el telescopio espacial Hubble en el año 2002 un grupo de astrónomos [1] hicieron mediciones del cúmulo Mesier 4 (M4) y lograron determinar con gran precisión una edad de 12.7 ± 0.7 Ga para las estrellas de este cúmulo. Esta determinación es consistente con la medición obtenida por el método del quiebre de la secuencia principal la cual es de 13.2 ± 1.5 Ga. Igualmente estos resultados están de acuerdo con el método independiente que usa el decaimiento radiactivo de uranio y torio el cual da 12.5 ± 3 Ga. En contraste, las estrellas en el disco de la galaxia tienen una edad de 7.3 ± 1.5 Ga.

¿Es el Big Bang consistente con estos resultados?


 

Referencias
 
[1] Hansen, B. M. S., et. al., astro-ph/0205087
 
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