Lo que no está teniendo en cuenta es que nuestras predicciones para la evolución futura del Sol no se basan únicamente en nuestra comprensión y observaciones del Sol. Se basan en nuestra comprensión y observaciones de todas las estrellas que hemos visto. El caso es que las estrellas de la misma masa y composición necesariamente deben evolucionar de la misma manera. Así que podemos observar otras estrellas y encontrar algunas que sean más o menos iguales a la nuestra, pero que podrían estar más avanzadas en el camino evolutivo. Podemos estudiar estas estrellas y ver qué les sucede. Al conglomerar una gran cantidad de datos sobre muchas estrellas en muchos puntos diferentes de su ciclo de vida evolutivo, podemos armar una imagen coherente para nuestro propio Sol.

Los científicos se han esforzado mucho para crear modelos evolutivos estelares. Para hacer esto, reunieron la multitudinaria información obtenida de las decenas de millones de estrellas que hemos observado, agregaron muchas matemáticas y física que representan los procesos físicos que ocurren en estas estrellas y lo que encontraron es que las "predicciones inevitablemente caer". Hay muchas bases de códigos evolutivos estelares que puedes encontrar. Por ejemplo, Pols et al. 1998aplicó el código evolutivo estelar a los cúmulos de estrellas. A continuación se muestra una figura extraída de su papel. Muestra un diagrama Color-Magnitud del cúmulo abierto de estrellas M67, junto con predicciones de la trayectoria evolutiva de esas estrellas. Por supuesto, hay algunas variaciones, ya que todas las estrellas no son exactamente iguales, pero en general, se puede ver que las estrellas siguen bastante bien la trayectoria evolutiva predicha.

Una vez que tienes un programa evolutivo estelar bien calibrado, no es demasiado difícil aplicar ese programa a nuestro Sol. Habrá algunas incógnitas y algunas variaciones, por ejemplo, es posible que no sepamos el alcance físico de la expansión de las fases de la gigante roja, pero sabemos que sucederá.

De la teoría

Es posible integrar numéricamente las ecuaciones de la estructura estelar a lo largo del tiempo para averiguar cómo evolucionará una estrella. Es necesario hacer algunas "conjeturas" informadas básicas sobre las propiedades centrales y superficiales de la estrella modelo, pero a medida que se crea el modelo, las iteraciones futuras pueden usar diferentes valores para estos, haciendo que el modelo sea cada vez más preciso hasta que sea autoconsistente. .

Las ecuaciones se basan en varios supuestos clave (para los cuales existe una buena cantidad de evidencia). Aquí hay algunos:

• Las estrellas están en equilibrio hidrostático aproximado.
• La energía se genera (en su mayor parte) a través de vías de fusión nuclear bien exploradas
• La energía se conserva
• Hay una relación, una ecuación de estado , que describe la relación matemática a través de muchas de las cantidades clave (por ejemplo, presión, densidad, temperatura, etc.)

Del experimento

Hay cientos de miles de millones de estrellas solo en la Vía Láctea. Claramente, no los conocemos a todos, y la nave espacial Gaia solo observará (todavía sorprendentemente muchos) mil millones de ellos , pero tenemos observaciones para varias estrellas como el Sol y estrellas que están en algún lugar a lo largo de pistas evolutivas muy similar a la que se predice que tomará el Sol. Los datos de estas estrellas confirman muchos modelos (al tiempo que muestran que otros necesitan modificaciones).

Gracias a las repetidas comparaciones de la teoría y la simulación con la vida real, los modelos se han perfeccionado con el tiempo y se han obtenido más y más pruebas a su favor. Siempre hay una fuerte interacción entre la teoría y el experimento, y las predicciones del modelo coinciden con lo que vemos en el cielo, mientras que las cosas que vemos en el cielo nos brindan datos cada vez mejores para hacer modelos más nuevos e incluso más precisos.

en pocas palabras . .

. . . tenemos buenas teorías sobre los procesos que hacen posibles las estrellas, una de las cuales es la fusión nuclear. Sabemos muy bien cómo la fusión nuclear debe cambiar los elementos con el tiempo y, por lo tanto, cómo debe cambiar la composición de cualquier muestra de material. También sabemos que la fusión es el proceso que alimenta las estrellas; por lo tanto, podemos crear modelos que muestren cómo la fusión en una estrella debería hacer que cambie y evolucione con el tiempo. Esos modelos luego coinciden con los datos empíricos.

¿Es el futuro gigante rojo de nuestro Sol una conclusión firme, o simplemente una posibilidad probable entre una variedad de otras y comúnmente se habla simplemente porque parece la más probable?

Ignorando la mínima posibilidad de que algo como una estrella de neutrones choque con nuestro Sol en algún momento durante los próximos miles de millones de años, sí, es inevitable. Existe cierto debate sobre los casos límite, como las estrellas de baja metalicidad ("metal" para un astrónomo significa cualquier cosa menos hidrógeno o helio), y estrellas de baja o alta masa. Nuestro Sol no cae en estos casos límite.