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quarta-feira, 22 de agosto de 2012

A magnífica vida e morte das estrelas


As estrelas sempre foram muito misteriosas para o ser humano. As tribos das pradarias americanas viam nelas as fogueiras de seus ancestrais, em volta das quais eles estariam reunidos, contando histórias, caçando, etc.

Mesmo para a ciência, até pouco tempo parecia que as estrelas estariam para sempre fora do nosso alcance, que nunca poderíamos saber do que são feitas, por exemplo. Mas tudo isso mudou com a espectroscopia, a teoria da gravidade de Newton, o desenvolvimento de telescópios e a física atômica.

Juntando as peças, os cientistas têm uma boa ideia sobre como as estrelas se originam, como amadurecem, e como morrem. Boa parte destes processos já foi até testemunhada, principalmente os mais dramáticos: as explosões de novas, supernovas e hipernovas.
Protoestrelas
No princípio, as estrelas todas têm origem semelhante: uma grande nuvem de gás e poeira, conhecida como nebulosa planetária, ou nebulosa molecular gigante entra em colapso. O equilíbrio da nuvem é rompido, ela se fragmenta, e cada fragmento entra em colapso gravitacional. A matéria espirala cada vez mais rápido em direção ao centro, se aquecendo também.

Quando chega ao centro, a matéria está tão quente que está no estado de plasma ionizado, a substância mais quente do universo. Isso tudo acontece muito rápido: em poucas centenas de milhões de anos uma protoestrela se forma.

Essa “bolha de gás” quente tende a expandir, mas não muito, por que existe uma força que a mantém comprimida: a atração gravitacional de sua própria massa. O cabo-de-guerra entre estas duas forças poderosas vai dominar a vida da futura estrela.

O que vai acontecer a seguir depende da massa que ela acumulou.
Estrelas pequenas

Estrelas do tamanho aproximado de até oito vezes o tamanho do nosso sol têm uma vida mais longa e rica. Tomando como exemplo o nosso sol, ele deve queimar como estrela amarela, transformando hidrogênio em hélio, por 10 bilhões de anos, mais ou menos (e está na metade deste ciclo). Estrelas menores têm temperatura menor e queimam por mais tempo.
Depois de ter transformado parte do hidrogênio em hélio, o processo para, e a estrela contrai, aquece e expande novamente, desta vez como uma estrela gigante vermelha, que transforma hélio em carbono, cálcio e outros elementos químicos.
Mas esta fase da vida não dura muito. Dois ou três bilhões de anos depois de se tornar uma gigante vermelha, o processo de conversão do hélio termina, e as camadas superiores da estrela caem sobre o núcleo, aquecendo-o rapidamente e gerando um flash de hélio que é quase uma explosão, expulsando as camadas exteriores da estrela para o espaço. As camadas expulsas vão formar o que chamamos de nebulosa planetária.
No fim, o que sobra é uma anã branca, uma estrela feita de carbono em alta pressão – um diamante, que vai esfriando lentamente, até que alguns trilhões de anos depois se torna um carvão frio no espaço. Este é o destino do nosso sol.

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