Movimiento Ondulatorio

El movimiento ondulatorio consiste en la propagación de ondas en un medio material o en el vacío, consiste en el transporte de energía sin transportar materia, que puede consistir en vibraciones que realizan las partículas del medio, o la propagación de campos electromagnéticos.

¿Qué es una onda?
En física una onda consiste en la propagación de energía producto de una perturbación causada por una fuente.
Las ondas que se propagan presentan magnitudes tales como: La Frecuencia (F), el Periodo (T), la Amplitud (A), la Longitud de Onda (λ), velocidad de propagación (V), velocidad angular (w) y número de onda (K).
Y se componen por el foco, nodo, antinodo, cresta y valle.

Partes de la onda:
Foco: Es el punto por el cual la onda se comienza a propagar.
Nodo: Corresponde al punto medio de la onda, (En la gráfica los nodos son los puntos en los que la onda corta con la linea horizontal).
Antinodo: Corresponde al punto máximo y mínimo de la onda, (Aquellos en los que la onda tiene la máxima elongación en Y).
Cresta: Son las superficies más altas de la onda,
Valle: Son las superficies más bajas de la onda. 

Magnitudes:
Amplitud: Consiste en la distancia que de hay un nodo a una cresta o valle medida de manera vertical. En las ondas sonoras la amplitud define la cantidad de energía en la unidad de tiempo que transmite la onda y esto define la intensidad de esta, lo que permite determinar si un sonido es fuerte o débil. Se mide con unidades de medida de longitud como el metro (m), centímetro (cm) entre otras.
Longitud de Onda: Consiste en la distancia que hay entre dos crestas sucesivas (o dos valles sucesivos). También se mide con unidades de longitud.

Frecuencia: En las ondas mecánicas consiste en el número de vibraciones que hace la partícula en la unidad de tiempo, Se mide en Hertz (Hz).
Periodo: Es la magnitud inversa a la frecuencia, consiste en el tiempo que tardan las partículas en realizar una vibración, también se puede definir como el tiempo que tarda en recorrer una longitud de onda, (puesto a que la vibración, consiste en el movimiento de ida y vuelta, hasta llegar nuevamente a la posición inicial). Se mide en unidades de medida de tiempo como los segundos.

Velocidad: La velocidad es la distancia recorrida en la unidad de tiempo, en el movimiento ondulatorio la velocidad también se puede definir, como la razón entre la longitud de onda y el periodo (o el producto entre la longitud de onda y la frecuencia). Se mide en m/seg en el sistema internacional de unidades.

Velocidad angular: La velocidad angular, o frecuencia angular se define por el Movimiento Circular Uniforme (MCU) como la razón entre el ángulo barrido y la unidad de tiempo, o también como la razón entre 2π radian (Que corresponde a un ángulo completo) y el Periodo. Se mide en Hz o rad/seg

Número de onda: Consiste en la razón entre la frecuencia angular y la velocidad de propagación de la onda. Se mide en m-1 en el sistema internacional de unidades.

Clases de ondas:
Las ondas se pueden clasificar de cuatro maneras diferentes.
1. Según su medio de propagación:
Ondas mecánicas: Son aquellas que necesitan de un medio material para poder propagarse, este medio puede ser líquido sólido o gaseoso.
Consiste en la propagación de vibraciones o de compresión que se da en las partículas del medio por el cual viaja la onda.
-Un ejemplo de estas son las ondas sonoras.
Ondas electromagnéticas: Son aquellas que no necesitan de un medio material para propagarse (Se pueden propagar en el vacío),
consiste en la propagación de campos eléctricos y magnéticos variables y perpendiculares entre si, que se propagan generándose de manera continua, cumpliendo con la Ley de Ampère (Los campos eléctricos variables generan campos magnéticos) y la Ley de Faraday (Los campos magnéticos variables generan campos eléctricos).
-Un ejemplo de estas son las ondas lumínicas.

En la imagen se ilustra la propagación de una onda electromagnética, las lineas azules corresponden
al campo eléctrico y las rojas al campo magnético. (Las ondas electromagnéticas son sinusoidales).

2. Según su dirección de propagación:
Ondas longitudinales: Son aquellas en las que las partículas vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda, (Por tanto, no existen ondas electromagnéticas longitudinales).

Este Gif muestra la propagación de una
onda de presión.

Ondas Transversales: Son aquellas en las que las partículas vibran en dirección perpendicular a la dirección de propagación de la onda. (Las ondas en el agua causadas por un pulso son un ejemplo de ondas transversales).
En el caso de las ondas electromagnéticas, son transversales porque los campos magnéticos y eléctricos son perpendiculares a la dirección de propagación.

3. Según su dirección de propagación: 
Unidimensionales: Si se propagan en una sola dimensión.
Bidimensionales: Si se propagan en las dos dimensiones del plano cartesiano (x,y), las ondas electromagnéticas como la luz, se propagan en forma de recta, son ejemplos de ondas bidimensionales.
Tridimensionales: Si se propagan en las tres dimensiones del espacio (x,y,z). Las ondas sonoras son un ejemplo de ondas tridimensionales.

4. Según su número de oscilaciones:
Pulso: Corresponde a las ondas generadas por una perturbación, las cuales no se propagan de manera periódica (Cuando se lanza una piedra al agua se produce un pulso, ya que la onda que se propaga no se sigue generando).
Onda Armónica: Son aquellas que se propagan de manera periódica. (Son el resultado del Movimiento Armónico Simple de la fuente que la genera, de esta manera la onda se sigue generando en periodos de tiempos iguales).

Ecuación de onda:
La ecuación por la cual se define una onda es:

Donde: 

y= Es la Elongación en y.

A= Amplitud. 

w= Velocidad angular (o frecuencia angular).

t= Tiempo transcurrido.

K= Número de onda.

x= Desplazamiento de la onda.

• En algunos casos la ecuación de onda también es presentada como:

¿Es posible viajar en el Tiempo?

Esta es una pregunta que la humanidad se ha hecho por muchos años.

Poder retroceder o adelantarnos unos años es uno de los temas de muchas películas de ciencia ficción, pero más allá de la ficción ¿es posible modificar el flujo del tiempo? 

Hasta el momento conocemos la existencia de cuatro dimensiones en el universo, tres de estas corresponden al espacio (x,y,z) y la cuarta dimensión es el tiempo.

A medida que un cuerpo cambia de posición respecto a otro, esta viajando a través del espacio, pero ¿qué pasa con el tiempo?, el tiempo fluye en una sola dirección, a medida que el cuerpo mencionado viaja a través del espacio esta viajando también en el tiempo, porque el tiempo transcurre mientras este se mueve, aún si un cuerpo permanece en reposo, este no puede escapar del flujo temporal, así que todos los cuerpos en la tierra siempre estan viajando en el tiempo. 

En la mayoría de las historias de ficción se describe el viaje en el tiempo como desaparecer de una época y reaparecer en otra, "dar un salto en el tiempo", de modo que los personajes pueden ir a cientos de años en el futuro o en el pasado, sin envejecer o rejuvenecer, ¿Es esto posible?

Para saber si es realmente posible dar saltos en el tiempo literalmente hablado  primero debemos entender como funciona el tiempo y si este de alguna manera se puede modificar... 

ALBERT EINSTEIN EN SU TEORÍA DE LA RELATIVIDAD DESCRIBE AL ESPACIO Y AL TIEMPO COMO MAGNITUDES QUE SE PUEDEN MODIFICAR, SIEMPRE Y CUANDO SE CUMPLAN CIERTAS CONDICIONES.

Contrario al pensamiento clásico, la longitud y el tiempo no son constantes universales, la longitud se puede contraer y el tiempo dilatar, de modo que el espacio se hace más corto y el tiempo fluye más despacio, respecto a los demás cuerpos.

Esto solo sucede si se presenta una de las siguientes condiciones:

• Viajar cerca de la velocidad de la luz: En la teoría de la relatividad especial la velocidad de la luz(C=300000 Km/s) es el límite, ningún cuerpo con masa puede alcanzar esta velocidad. Pero si un objeto se acerca a esta velocidad, su longitud disminuye y el tiempo para este transcurre más despacio, es decir, si tenemos un reloj viajando cerca de la velocidad de la luz y otro relativamente quieto el que esta quieto se va a adelantar respecto al que se esta moviendo, porque para el reloj en movimiento el tiempo esta desacelerado, de modo que mientras que el reloj que se mueve esta marcando segundos, para el reloj quieto están pasando horas. En conclusión entre más rápido se mueva un cuerpo, más se desacelerará el tiempo para este, pero el efecto de esto lo percibimos cuando el cuerpo se mueve a velocidades cercanas a la luz, porque es más evidente así.

Ilustración de la deformación en el plano de Espacio y
Tiempo causada por la masa de la tierra.
Si la tierra tuviera más masa la deformación sería mayor.
y el tiempo se desaceleraría más.

• Estar cerca de un objeto muy masivo, como un agujero negro: Según la relatividad general la gravedad es el producto de una deformación en la geometría del Espacio-Tiempo causado por la masa de un cuerpo, entre mayor sea la masa, mayor la deformación presente y por tanto mayor será el efecto que genere en el espacio y el tiempo. En el caso particular de nuestro planeta, entre más cerca estemos a este, más lento transcurre el tiempo. para un satélite en órbita el tiempo transcurre más rápido que para una persona que está en la Tierra. Si comparamos la tierra con un objeto mucho más denso, como un agujero negro nos daremos cuenta que si estamos cerca de este último el tiempo se ralentizará notablemente, comparado con el flujo de tiempo para una persona que esté en la tierra.     

(Estas dos condiciones y su influencia en el flujo temporal se han comprobado empíricamente en experimentos como el Experimento de Hafele y Keating llevando dos relojes atómicos en vuelos de avión hacia el este y el oeste a diferentes alturas y diferentes velocidades, aunque la diferencia en el tiempo marcado por estos relojes es apenas de nanosegundos, esto confirma la existencia de una variación en el flujo temporal).

¿Cómo viajar en el tiempo?
Adelantarnos en el tiempo implica modificar el flujo de este, para conseguirlo debemos tener en cuenta los dos principios ya mencionados, la dilatación en el tiempo por velocidad y causada por la masa de un cuerpo celeste.

• El hecho de estar en movimiento en estos momentos ralentiza el tiempo, sin embargo, si queremos que el efecto sea significativo, por ejemplo ir a 50 años en el futuro, necesitaríamos viajar a una velocidad de 99.5 % la velocidad de la luz durante 5 años, viajar a esta velocidad y por este tiempo implica recorrer 50 años luz aproximadamente, esto en kilómetros equivale a más  de 473 billones de km.

Si existieran dos gemelos y uno de ellos viajara en una nave espacial a la velocidad mencionada (al 99.5 % la velocidad de la luz), cuando para el transcurrieron 5 años, para el gemelo que se quedó en la tierra pasaron 50, así cuando el gemelo de la nave espacial decida volver a la tierra se encontrará a su hermano gemelo 45 años más viejo que el y en general estará 50 años en el futuro, con solo haber envejecido 5 años.
Esta forma de viajar en el tiempo es posible y a la situación planteada se le conoce como paradoja de los gemelos; sin embargo la tecnología actual no es suficiente, ni tampoco manipulamos fuentes de energía capaces de impulsar un objeto como una nave espacial a una velocidad tan grande y por tanto tiempo.
La ecuación para la dilatación del tiempo por velocidad es:

Donde:
t = tiempo transcurrido para el cuerpo en movimiento.
to = es el tiempo transcurrido para un cuerpo relativamente quieto.
v = Velocidad del cuerpo.
c = Velocidad de la luz = 300000 km/s o 300000000 m/s (En el sistema internacional de unidades).


Teniendo en cuenta esto se puede concluir que un cuerpo no puede ir a una velocidad mayor o igual a la de la luz, porque entonces la solución matemática de la ecuación no sería un numero real, el tiempo transcurrido para el cuerpo en movimiento estaría indeterminado.

• Como estamos en la Tierra (un objeto masivo), el tiempo transcurre más lento para nosotros que para un astronauta que se encuentra en el espacio (Aunque la diferencia no es significativa), porque nosotros estamos más cerca a la Tierra que el astronauta. Al igual que como sucede con la velocidad, en nuestras vidas el tiempo se acelera y desacelera constantemente por causa de la gravedad, solo que lo hace de una manera tan mínima, no nos damos cuenta de esto.

En la Tierra la altitud se mide en metros sobre el nivel del mar msnm, a medida que cambiamos de altitud, estamos acelerando y desacelerando el tiempo; entre menor altitud más lento transcurre el tiempo, porque estamos más cerca del centro de masa de la Tierra y entre mayor altitud el tiempo transcurre más rápido, aunque solo son nanosegundos de diferencia, si queremos viajar en el tiempo tendremos que salir de la Tierra e ir a un cuerpo celeste con un campo gravitatorio más fuerte.

El objeto del sistema solar con el campo gravitatorio más fuerte es el sol, pero no podemos acercarnos mucho a este, porque el calor y la radiación ultravioleta que emite produce daños en el organismo de una persona, además los vientos solares representan un riesgo en un viaje tripulado hacia este. Si queremos desacelerar el tiempo notablemente, para adelantarnos varios años y poder ver el futuro de la Tierra, sería necesario acercarse lo suficiente a un agujero negro, para que su campo gravitatorio dilate el tiempo de modo que para nosotros no pase mucho tiempo, mientras que en la tierra transcurran años.

Aunque esto es posible el problema esta en que debemos encontrar primero el agujero negro y recorrer distancias enormes para poder acercarnos, además al orbitar un agujero negro se necesita una nave espacial con la suficiente energía o a la suficiente velocidad para que la fuerza centrífuga impida que quedemos atrapados en el campo gravitatorio de este.

La distancia máxima que se ha recorrido en una misión tripulada de ida y vuelta, es hasta la luna, recorriendo unos 384000 km aproximadamente, de ida y vuelta, le hace falta mucho a la humanidad para poder realizar misiones tripuladas al espacio interestelar y específicamente hacia un agujero negro, así que aunque adelantarnos varios años en el tiempo es posible aún no disponemos de la tecnología suficiente para hacerlo.

¿Es posible viajar al pasado?

Como mencioné antes el tiempo avanza en una sola dirección, el problema de viajar al pasado es que las situaciones que mencioné anteriormente solo sirven para adelantarnos en el tiempo y no retroceder, además si una persona fuera hacia el pasado se encontraría con diversas paradojas, en mi opinión no es posible viajar al pasado, porque el pasado ya sucedió y por tanto es inalterable, aunque existen soluciones a las paradojas presentes que se basan en suposiciones, no creo que sea posible ir al pasado porque eso implicaría estar en dos lugares a la vez en el espacio-tiempo "duplicarse" y esto es inconcebible.

Existe una forma de viajar hacia el pasado, aunque se centra en suposiciones es la más acertada, esto no quiere decir que sea real, si quieres saber más sobre esto oprime clic aquí

Agujero Negro

Captura de un Agujero Negro y la luz desviada
de las estrellas de un cúmulo cercano tomado 
desde SpaceEngine.

Un Agujero Negro de masa estelar es una "Estrella Compacta", de una masa mayor o igual a 2.5 veces la masa del sol  (en la mayoría de los casos), que ocupa un diámetro significativamente menor al diámetro de la tierra.
Es un objeto muy denso (Mucha masa ocupando un volumen muy pequeño), esto hace que tenga un campo gravitatorio extremadamente fuerte, de modo que todo lo que se acerca lo suficiente a este queda atrapado por su campo y es absorbido.

Los agujeros negros tienen un color muy oscuro, pero no son completamente negros, esto se debe a la emisión de radiación de Hawking. Lo que los separa del resto del universo es su "Horizonte de sucesos", este es el límite por el cual un objeto puede escapar de su campo gravitacional, más allá del horizonte de sucesos ni siquiera los fotones de luz pueden escapar, es por eso que tienen un color oscuro.

Tipos de Agujeros negros:
Los agujeros negros se pueden clasificar bajo diferentes criterios, estos son:
Según su masa:
Dependiendo de la masa existen tres tipos de agujeros negros:

1. Agujeros negros supermasivos: Son objetos astronómicos de la masa de millones de masas solares, tienen una masa y diámetro mucho mayor a los agujeros negros estelares y están en el centro de la mayoría de las galaxias, en el caso de la Vía Láctea, hay un agujero negro en el centro denominado Sagitario A*.
2. Agujeros negros de masa estelar: Son agujeros negros que forman parte del ciclo de vida de las estrellas de una masa de 30 a 70 masas solares, (Después de la supernova una estrella grande pierde parte de su masa y la restante se comprime formando este tipo de estrella compacta).
3. Micro Agujeros negros: Son objetos supositorios de poca masa, pero muy densos.  

Esta imagen muestra de manera resumida, el ciclo de vida de una estrella,
las más masivas de estas forman Agujeros Negros de masa estelar. 

Según sus propiedades físicas:
Los agujeros negros son cuerpos celestes esféricos, estos se pueden clasificar a partir de tres magnitudes físicas, estas son: la masa (M), la carga eléctrica (Q) y el momento angular (J).
Para clasificar los agujeros negros se tiene en cuenta si estos presentan o no estas propiedades físicas.
Todo agujero negro tiene masa, sin embargo no todos tiene una carga eléctrica, o presentan movimiento de rotación, a partir de estos se puede decir que los agujeros negros se pueden agrupar en cuatro grupos diferentes.

1. Agujeros negros de Schwarzschild: Son aquellos que solamente tienen masa (Carecen de carga y momento angular o rotación). - M.
2.  Agujeros negros de Reissner-Nordström: Son aquellos que tienen masa y momento angular (Pero no tienen carga eléctrica). - M y J.
3. Agujeros negros de Kerr: Son aquellos que tienen masa y carga eléctrica (Pero no presentan momento angular). - M y Q.
4. Agujeros negros de Kerr-Newman: Son aquellos que tienen las tres propiedades (Masa, Carga, y momento angular). - M, Q y J.

Origen de los agujeros negros:

Los agujeros negros según su tipo tienen diferentes orígenes:

Captura de Sagitario A* el agujero negro del centro
de nuestra galaxia, imagen tomada del simulador 
espacial SpaceEngine.

Los más grandes se ubican en el centro de la mayoría de las galaxias, y nacieron durante el proceso de formación de estas, gracias a ellos las estrellas, cúmulos, nebulosas, planetas y gases cósmicos se encuentran ligados entre si, formando la estructura que se conoce con el nombre de galaxia.

Los agujeros negros supermasivos, absorben la masa de las estrellas más cercanas que giran alrededor de estos y la mayoría tiene un disco de acreción, que consiste en gases que lo orbitan a velocidades cercanas a la luz, estos gases se calientan y liberan radiación en Rayos X cuando caen en el agujero negro.

Los agujeros negros de masa menor, son el resultado de la supernova producida por una estrella masiva en sus últimas etapas de su ciclo de vida, esto hace que la masa restante de la estrella se vuelva inestable y se colapse por su propio peso, haciendo que esta reduzca su tamaño, como la presión de los gases de la estrella no es suficiente entonces esta estrella se sigue comprimiendo,  a una escala menor el espacio entre cada átomo se reduce y el principio de exclusión de Pauili no puede contrarrestar los efectos de la enorme gravedad presente, en cada átomo los electrones (e-) se acercan cada vez más al núcleo, hasta que se unen con los protones (p+), formando Neutrones (n) y Neutrinos electrónicos (Ve). 

Gif animado de agujero negro, grabado desde SpaceEngine, (girando al rededor de un
agujero negro) Las estrellas  distantes que se ven como puntos que se mueven al rededor del 
agujero negro  en realidad están en otra posición, pero el campo gravitacional del agujero negro
desvía la trayectoria de la luz emitida por estas estrellas, también se ve gas y polvo en los 
bordes del  agujero negro, que corresponde a la Vía Láctea (En la derecha de la imagen), la 
trayectoria de la luz  emitida por la galaxia también es desviada a causa de la  lente 
gravitatoria formada por el agujero negro.

Durante este proceso la estrella compacta es una estrella de neutrones, pero como su masa es muy grande, aún sigue siendo inestable y se sigue comprimiendo hasta formar lo que conocemos como agujero negro, uno de los objetos más densos del universo; con un campo gravitacional muy fuerte, que deforma considerablemente el Espacio-Tiempo, de modo que este forma una lente gravitacional, (la luz de las estrellas distantes que se propaga de manera rectilínea se desvía al pasar por el campo gravitatorio del agujero negro, de esta forma las estrellas y demás objetos brillantes que se encuentran detrás del agujero negro se pueden ver a un lado en una posición diferente a la real.

GIF del Agujero Negro Cygnus X-1 A (Y su disco de acrecíón), tomado desde el simulador espaciacial
SpaceEngine. Este agujero Negro fue detectado por las fuertes emisiones de Rayos X, producidas
por la materia de su disco de acreción al caer en el agujero Negro. Cygnus X-1 A orbita a la estrella
supergigante azul HDE 226868, formando un Sistema Binario.

El Agujero Negro del Centro de la galaxia

La Vía Láctea es una Galaxia Espiral, conformada por nubes de gas, polvo cósmico, materia oscura, energía, planetas y estrellas todas estas estructuras se encuentran ligadas gracias a la existencia de la gravedad y giran en torno al centro de la galaxia. El sol no es la excepción, gira con todo el sistema solar en torno al centro de la galaxia, a una velocidad de 220 km/s.

Si las estructuras que hay en la galaxia giran en torno al centro galáctico entonces ¿qué hay en el centro de la galaxia?.

Captura del disco de acreción de Sagitario A* tomada
desde el simulador espacial SpaceEngine.

En el centro de la Vía Láctea hay un Agujero Negro Supermasivo denominado Sagitario A*,

abreviado (Sgr A*) de masa 4.31 por 10 a la 6 Masas solares, es decir, de aproximadamente 4 millones de veces la masa del Sol. Nunca se ha visto, pero se cree que existe por el movimiento orbital que genera en las estrellas cercanas a este y por el movimiento de rotación que genera en toda la galaxia.

El volumen correspondiente al centro galáctico esta poblado por muchas estrellas, todas estas ligadas por la gravedad de Sagitario A*, este agujero negro tiene un disco de acrecimiento, el cual consiste en gas y polvo que gira al rededor de este, acelerado a velocidades cercanas a la luz, lo cual causa que el disco se caliente y emita radiación.

El disco de acrecimiento de Sagitario A*  aporta masa al agujero negro y emite ondas electromagnéticas de baja frecuencia (Ondas de Radio e infrarroja). Mientras que el agujero negro es frio y solo emite Radiación de Hawking.

¿Qué distancia hay de Sagitario A* a la tierra? 

Imagen de Sagitario A*, proporcionada por el
observatorio Chandra de Rayos X

Del agujero negro supermasivo a nuestro planeta hay una distancia aproximada de 26000 años luz (al). la luz proveniente del centro galáctico tarda en llegar a la tierra 26000 años, las  observaciones que se hicieron hace poco  (En octubre del 2002), del centro galáctico y de la órbita de una estrella denominada S2, que gira al rededor del agujero negro corresponde al estado del sistema hace 26000 años. Esto se debe a la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, que indica que ningún fenómeno físico puede ocurrir a una velocidad mayor a 300000 km/s (C), así las ondas electromagnéticas como la luz, se propagan en el vacio a esta velocidad.    

Si el sol se apagara, tardaríamos 8 minutos en la tierra en darnos cuenta, porque la luz que viaja del sol a la tierra se demora 8 minutos en recorres esa distancia. Lo mismo pasa con el centro de nuestra galaxia; si Sagitario A* absorbiera una de las estrellas que lo orbitan o sucediera algún otro fenómeno trascendental en este momento, le tomaría a la humanidad 26000 años en darse cuenta de esto.

El movimiento del disco de acrecimiento de Sagitario A* y sus estrellas, junto con el agujero negro grabado desde SpaceEngine se ve así:

Enana Blanca (Estrella)

Una Enana Blanca es una "estrella compacta", una estrella del volumen aproximado de un planeta y de una masa de una estrella, como es un objeto con mucha masa concentrada en un volumen muy pequeño (Muy denso), tiene un campo gravitatorio significativamente fuerte.

Captura de la estrella Sirio B (Enana Blanca),tomada desde 
el simuladorespacial SpaceEngine.

Las Enanas Blancas, son unas de las estrellas más abundantes, forman parte del ciclo de vida de una estrella de masa menor a 10 masas solares. Consisten en estrellas que han fusionado todos sus átomos de hidrógeno en su ciclo de vida, ya no pueden realizar más fusiones termonucleares que les permita liberar energía en forma de luz y calor, entonces se enfrían y la presión que ejercen los gases no es suficiente para mantener toda la masa de la estrella y esta se empieza a colapsar por su propio peso, la materia de la estrella se comprime de modo que esta llega a alcanzar tamaños similares al de la tierra, pero con la masa de una estrella.

La repulsión entre los electrones que conforman la estrella es la que hace que esta finalmente mantenga su volumen y no se siga comprimiendo debido a su peso, hasta formar una Estrella de Neutrones o un Agujero negro (Que también son estrellas compactas, pero con densidad mayor, debido a que proceden de estrellas con masas superiores a 10 masas solares).

Esta imagen muestra de manera resumida, el ciclo de vida de una estrella,
la Enana Blanca proviene de las "Estrellas promedio".

Las estrellas más masivas forman otros tipos de estrellas compactas.

¿El Sol puede llegar a ser una Enana Blanca?

El Sol es una estrella de Espectro G2 V (Enana Amarilla), en la etapa de secuencia principal, producto del colapso de una nebulosa estelar, su masa es suficiente para que esta no solo fusione núcleos de hidrógeno sino que también cuando se acaben las reservas de hidrógeno pueda fusionar núcleos de helio, durante este proceso la estrella pasa al ciclo de Gigante Roja y su diámetro aumente unas 260 veces comparado con el diámetro actual. Cuando el sol haya fusionado todas sus reservas de helio, la temperatura no será suficiente para seguir teniendo reacciones nucleares y esta empezará a colapsarse hasta formar una Enana Blanca.

Se estima que en más de 6 mil millones de años nuestra estrella será una Enana Blanca, las posibilidades de que aún exista vida en la Tierra cuando el Sol sea una Enana Blanca son mínimas, porque en la fase de Gigante Roja, el planeta no soportará el calor transmitido por la estrella y las constantes eyecciones de masa acabarán con toda forma de vida conocida en el planeta; por otra parte las Enanas Blancas aunque son calientes en su superficie, no transmiten el calor suficiente a los objetos distantes como los planetas, La Tierra (Si aún existiera) dejaría de ser muy caliente y pasaría a ser muy fría. 

Sistema Binario de Sirio, capturado por el Telescopio
espacial Hubble.

¿Cual es la Enana Blanca más cercana?

La estrella Enana Blanca más próxima se llama Sirio B y Pertenece al Sistema Binario de Sirio a 8.44 Años Luz de la Tierra.

Sirio es un Sistema binario conformado por una estrella Blanca de Secuencia Principal "Sirio A" (Una estrella más grande y caliente que el sol) y la Enana Blanca "Sirio B".

Sirio A tiene una masa dos veces mayor a la del sol y Sirio B tiene una masa de 1.4 veces la masa solar, a pesar de tener menos masa, debido a su tamaño compacto tiene un mayor campo gravitatorio (de 3.1897 por 10 a la 5 g, mientras que el de Sirio A es de 16.02 g).

En la imagen la estrella de secuencia principal es la más luminosa y la Enana Blanca es la que se ve en la parte inferior izquierda, ambas estrellas forman un sistema binario, es decir, como tienen masa similar y están muy cerca, ambas experimentan fuerzas de atracción que hacen que giren formando órbitas elípticas en torno al centro de masa del sistema.

El movimiento de las estrellas del Sistema de Sirio, con sus órbitas grabado desde SpaceEngine se ve así: