Propiedades de las estrellas

Stellar Properties

Las estrellas del cielo nocturno difieren en tamaño, temperatura y brillo; las calientes se ven azules y las frías rojas. En el diagrama H-R de temperatura frente a luminosidad, las de secuencia principal, las gigantes rojas y las enanas blancas ocupan regiones claras. La luminosidad sigue L = 4πR²σT⁴ y depende del radio y la temperatura. Aquí puedes usar el deslizador de tipo de estrella para ver dónde quedan secuencia principal, gigantes rojas y enanas blancas en el H-R.

¿Son todas las estrellas iguales?

⭐ Cada estrella tiene propiedades distintas

①Las estrellas varían en tamaño, temperatura y brillo

②Las estrellas calientes emiten luz azul; las frías, roja

③Graficando temperatura vs luminosidad aparece un patrón → diagrama H-R

Diagrama H-R (Hertzsprung–Russell)

Tipo de estrella0

💡 Observaciones clave

①0: secuencia principal — la mayoría de estrellas en una diagonal arriba-izq → abajo-der (fase de fusión de hidrógeno)

②1: gigante roja — temperatura baja pero gran radio → alta luminosidad (arriba derecha)

③2: enana blanca — temperatura alta pero radio pequeño → baja luminosidad (abajo izquierda)

Cantidades físicas estelares

Ley de Stefan–Boltzmann

L = 4πR²σT⁴

luminosidad = 4π × radio² × σ × T_superficie⁴ — el brillo depende de tamaño y temperatura

Ley del desplazamiento de Wien

λ_max = b / T

longitud de onda máxima = constante(b) / temperatura → mayor T → menor λ (más azul)

🔬 Color y temperatura

①Azul: T superficial ~30.000 K+ (tipo O, B)

②Blanca: ~10.000 K (tipo A)

③Amarilla: ~6.000 K (tipo G, Sol)

④Roja: ~3.000 K (tipo M)

Brillo estelar

Magnitud aparente vs absoluta

m − M = 5 log(d/10)

m: aparente, M: absoluta, d: distancia (pc) — menor magnitud = más brillante

📏 Significado de las magnitudes

①Aparente (m): brillo observado (depende de la distancia)

②Absoluta (M): brillo a 10 pc — brillo real

③1 magnitud ≈ 2,5× brillo; 5 magnitudes = 100×

Ejemplos y examen

Ejemplo 1

Dos estrellas difieren en 5 magnitudes de brillo. ¿Cuántas veces más brillante es la más brillante?

Cada paso de 1 menos en magnitud equivale a unas 2,5 veces más brillo.

Una diferencia de 5 magnitudes es unos 2,5 elevado a 5: exactamente 100 veces en brillo.

▸ 100 veces

Las magnitudes menores son más brillantes. Cada 5 magnitudes equivalen exactamente a 100 veces de brillo.

Ejemplo 2

Una estrella tiene la misma temperatura superficial que el Sol pero 100 veces su radio. ¿Cuántas veces la luminosidad del Sol es? (L = 4πR²σT⁴)

A igual temperatura, la ley de Stefan-Boltzmann hace la luminosidad proporcional al cuadrado del radio (L ∝ R²).

Con 100 veces el radio, la luminosidad es 100² = 10.000 veces.

▸ Unas 10.000 veces

Una gigante roja tiene baja temperatura pero un radio enorme, así que su luminosidad es grande.

tipo examen

¿Qué afirmación sobre el diagrama H-R y las magnitudes estelares es correcta?

①En el diagrama H-R, la temperatura superficial disminuye hacia la izquierda

②Las estrellas de la secuencia principal van de arriba-izquierda a abajo-derecha

③Las gigantes rojas tienen alta temperatura superficial y radio pequeño

④La magnitud absoluta es el brillo a la distancia real de la estrella

⑤Un número de magnitud mayor significa una estrella más brillante

▸ ② Las estrellas de la secuencia principal van de arriba-izquierda a abajo-derecha

Las estrellas de la secuencia principal (fusión de hidrógeno) forman una diagonal de calientes y luminosas (arriba-izquierda) a frías y débiles (abajo-derecha).

La temperatura aumenta hacia la izquierda (①), las gigantes rojas son frías y de gran radio (③), la magnitud absoluta se define a 10 pc (④) y las magnitudes menores son más brillantes (⑤).

Resumen

Esencia de las propiedades estelares

L = 4πR²σT⁴ / Diagrama H-R: temperatura (x↓) vs luminosidad (y↑)

la luminosidad depende del radio y la temperatura; el diagrama H-R identifica tipo y etapa evolutiva

🎯 Puntos clave

①Diagrama H-R: eje x temperatura (izq = más caliente), eje y luminosidad

②Secuencia principal: diagonal arriba-izq → abajo-der, ~90% de estrellas (fusión de H)

③L = 4πR²σT⁴ — a misma T, mayor R → más brillante

④Gigante roja: T↓, R↑↑ → alta L / Enana blanca: T↑, R↓↓ → baja L

⑤Magnitudes: 1 = 2,5×, 5 = 100×

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