Gigante Roja
Una gigante roja es una estrella grande, fría y luminosa en una etapa tardía de su vida que ha agotado el hidrógeno de su núcleo y se ha expandido a muchas veces su tamaño original.
Definition
Una gigante roja es una estrella vieja que se ha hinchado a muchas veces su tamaño original, con capas externas que se han expandido y enfriado de modo que brilla rojiza. Se forma cuando una estrella agota el hidrógeno de su núcleo y abandona la secuencia principal: el núcleo se contrae y se calienta mientras el hidrógeno se fusiona en una capa a su alrededor, y la energía adicional empuja las capas externas hacia afuera hasta decenas o cientos de veces el radio original, enfriando la superficie a unos $3{,}000$ a $4{,}000^\circ\text{C}$. Las gigantes rojas provienen de estrellas de aproximadamente $0.3$ a $8$ masas solares, con combustión de hidrógeno en capa alrededor de un núcleo de helio inerte y en contracción. La ignición del helio, que ocurre como un destello de helio en estrellas de menos de unas $2$ masas solares porque el núcleo está degenerado electrónicamente, mueve a la estrella hacia la rama horizontal, y una fase posterior de rama gigante asintótica precede a la expulsión de la envoltura como nebulosa planetaria.
Example
Arturo, la brillante estrella anaranjada del cielo de primavera, es una gigante roja de unas $25$ veces el ancho del Sol. En unos $5$ mil millones de años el Sol se expandirá hasta unas $200$ veces su radio actual, alcanzando más allá de la órbita actual de la Tierra y brillando miles de veces más, engullendo a Mercurio y Venus en el camino. Aldebarán, el ojo de Tauro, es una gigante roja de unas $1.2$ masas solares con un radio cercano a $44$ radios solares, una luminosidad de unas $400$ veces la del Sol, y una temperatura superficial cercana a $3{,}600^\circ\text{C}$.
Key Insight
La superficie de una gigante roja es más fría que la del Sol, pero es mucho más brillante, porque tiene mucha más área superficial brillante. Es roja porque es fría pero gigante porque su núcleo se ha vuelto más caliente, dos hechos que parecen opuestos pero ambos provienen de agotar el hidrógeno del núcleo. La fase de gigante roja es también donde una estrella pierde la mayor parte de su masa: vientos fuertes y la nebulosa planetaria final devuelven la mayor parte de la envoltura de una estrella parecida al Sol al espacio, enriquecida con el carbono y el nitrógeno hechos durante sus años de gigante.