Conheça o ciclo de vida desses corpos celestes
11 de maio de 2021
Já falamos um pouco sobre como nascem as estrelas em um outro texto aqui do Blog. Mas, o que será que acontece ao longo do seu ciclo de vida? E será que as estrelas morrem?
O ciclo de vida das estrelas é muito importante para a formação e distribuição de elementos químicos. Uma estrela gera energia através de processos de fusão nuclear que acontecem em seu interior. Ela começa sua vida com a fusão do hidrogênio em hélio. Com o fim do hidrogênio em seu núcleo, ela usa o hélio para gerar carbono, e dali em diante ela poderá queimar elementos e formar outros ainda mais pesados, liberando muita energia nesse processo.
A fusão nuclear que ocorre dentro da estrela gera tamanha pressão que permanece em equilíbrio com a grande força gravitacional, permitindo que a estrela não colapse em si mesma. No entanto, em determinado momento, essa pressão pode se tornar menor que a força gravitacional, por falta de condições para as reações nucleares continuarem, e isso significa que a estrela está chegando ao fim de sua vida. Sim, as estrelas morrem.
Um fato interessante é que quanto maior a massa de uma estrela, menor será o seu tempo de vida. Isso porque, quanto maior a massa do astro, maior é a força gravitacional que tende a colapsar a estrela. Para se manter em equilíbrio, uma estrela com muita massa deve gerar muita energia para compensar essa força e, portanto, irá consumir seu hidrogênio muito mais rapidamente.
A massa de uma estrela também determina quais elementos ela irá produzir em seu núcleo. Estrelas com massa maior podem queimar elementos mais pesados ao longo de sua vida. O Sol, por exemplo, produzirá até o carbono. Além disso, a quantidade de matéria que o astro possui define qual será seu destino final, se irá se tornar uma anã branca, uma estrela de neutrons ou até mesmo um buraco negro.
A maioria das estrelas, assim como o Sol, após ejetar suas camadas superiores, se tornarão anãs brancas. Elas são bem quentes e com brilho fraco, devido ao seu tamanho pequeno, algumas vezes parecido com o da Terra. A pressão dos elétrons se movendo nesse tipo de estrela é o que a mantém estável e a impede de colapsar em si mesma devido à força gravitacional. Geralmente, quanto menor é o tamanho da anã branca, maior é a sua massa.
Uma supernova é o destino das estrelas maioria (que possuem pelo menos oito massas solares). Quando uma estrela consegue produzir ferro em seu núcleo, ela pára de fazer fusões nucleares, visto que para transformar o ferro em outros elementos se consome mais energia do que se produz. Com isso, a estrela entra em desequilíbrio, pois não haverá mais a pressão da reação para contrabalancear a da gravidade. O núcleo de ferro entra, então, em colapso.
A estrela diminui de tamanho muito rapidamente e também libera energia nessa velocidade. Apesar de a superfície da estrela começar a colapsar junto com o núcleo, ela é ricocheteada para fora por causa da alta liberação de energia. Esse ricocheteamento pode chegar a iluminar a galáxia inteira por dias.
Se o núcleo dessa estrela possuir entre 1,4 e 3 massas solares, o colapso continua até os elétrons e prótons se combinarem, formando nêutrons. Dessa forma, surgem as estrelas de nêutrons. Se a massa for maior que 3 massas solares, o núcleo da estrela colapsa completamente, até formar um buraco negro. Buracos negros têm a gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar deles.
A poeira e a matéria lançada no espaço pela supernova podem, eventualmente, se misturar com o gás e a poeira interestelar já existente naquela área, formando nebulosas ricas em elementos mais pesados. Essas nebulosas podem ser então “berçários” de novas estrelas e, dessa forma, podemos perceber que a morte de estrelas está diretamente ligada ao nascimento de outras.
[Texto de autoria de Letícia Rioga, estagiária do Núcleo de Astronomia]
Referencias: