Os avanços tecnológicos têm nos permitido ver além do brilho das estrelas e descobrir detalhes sobre seu nascimento, sua evolução e sua morte.

 

Observar estrelas no céu noturno, em lugar distante da poluição luminosa, é uma oportunidade única. Esses pontos brilhantes, com diferentes cores e tamanhos, há muito tempo despertam nossa curiosidade, fazendo com que levemos para o firmamento nossos mitos e lendas. A aparente eternidade das estrelas nos passa a sensação de que o divino e o mágico estão no céu.

Além de admirá-las, passamos a compreendê-las. Em particular, nos últimos 100 anos, graças aos avanços tecnológicos, podemos observar as estrelas além da luz visível, descobrindo os detalhes que envolvem seu nascimento, sua evolução e sua morte.

As estrelas são muito mais do que pontos brilhantes no céu. São objetos com grande massa em alta temperatura, e a matéria que as constitui está no estado de plasma, no qual se encontra altamente ionizada (eletricamente carregada). Devido ao balanço entre a força gravitacional, que tende a fazer a estrela contrair, e a pressão gerada pela alta temperatura, que tende a fazê-la expandir, a estrela permanece em equilíbrio na maior parte da sua existência.

As estrelas nascem de uma aglomeração de matéria no interior das nebulosas – gigantescas nuvens compostas basicamente por hidrogênio e hélio que podem ter centenas de trilhões de quilômetros de extensão. Por causa da gravidade, a matéria se aglomera na nebulosa e aumenta a densidade em alguns locais, que acabam atraindo mais matéria, começando a formar o que chamamos de protoestrela. Devido a esse acúmulo de massa, a força gravitacional fica mais intensa, levando as partículas a se chocarem umas com as outras em altas velocidades, aumentando a temperatura.


O tempo em que a estrela fica estável depende da sua massa inicial. Pode durar entre centenas de milhões e dezenas de bilhões de anos

Após milhões de anos, a temperatura atinge milhões de graus, gerando processos de fusão nuclear, que transformam quatro núcleos de átomos de hidrogênio (constituído por apenas um próton) em um núcleo de hélio (que possui dois prótons e dois nêutrons). Nesse processo, dois prótons se transformam em dois nêutrons, emitindo duas partículas de carga positiva e massa igual à do elétron (o pósitron). Como a massa final do núcleo de hélio é menor do que a massa inicial dos quatro prótons, a diferença de massa se transforma em energia, de acordo com a equação E=mc2, em que energia (E) é igual a massa (m) vezes velocidade (c) ao quadrado.

O tempo em que a estrela fica estável depende da sua massa inicial. Pode durar entre centenas de milhões e dezenas de bilhões de anos. Estrelas como o Sol, após bilhões de anos, se transformam em ‘gigantes vermelhas’. Após essa fase, tais estrelas brilham por milhões de anos e perdem a parte mais externa, dispersando-se e formando uma nova nebulosa, sobrando uma ‘anã-branca’ – estrela de pouco brilho, praticamente composta de carbono, que, ao cessarem suas reações nucleares, não emite mais luz visível e se torna um corpo opaco, conhecido como ‘anã-marrom’.

As estrelas com dezenas de massas solares (gigantes azuis) têm um destino diferente. No processo final de contração, a gravidade é tão intensa que a matéria fica muito densa ao ponto de os elétrons serem ‘empurrados’ para os núcleos atômicos e reagirem com os prótons, transformando-se em nêutrons. Nessa situação, a estrela explode e libera, em alguns meses, a quantidade de energia equivalente à das estrelas de uma galáxia inteira. Chamamos tal acontecimento de supernova.

Se a estrela for muito mais massiva, em vez de se transformar em uma estrela de nêutrons, pode ocorrer a formação de um buraco negro, estrela que tem uma força gravitacional tão grande que nem a luz consegue escapar – daí a denominação.

As estrelas que brilham no céu são apenas uma pequena amostra das que existem no universo. Estima-se que haja, em galáxias semelhantes à nossa, centenas de bilhões de estrelas – e se conhecem centenas de bilhões de galáxias. Os nossos olhos contemplam apenas uma ínfima parte das estrelas que existem, mas a nossa paixão pelo conhecimento é capaz de ver além. Como dizia o poeta: “Pois só quem ama pode ter ouvido / capaz de ouvir e de entender estrelas.”

Adilson de Oliveira
Departamento de Física,
Universidade Federal de São Carlos (SP)

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