quarta-feira, 1 de abril de 2020

Como nasce uma estrela? Como ela se desenvolve e morre?

A existência de uma estrela, que vive de 100 milhões a 1 trilhão de anos, passa por três fases: nascimento, meia-idade e maturidade. O cosmos é democrático: "Todas elas nascem da mesma forma, pela união de gases", diz o astrônomo  Roberto Boczko, da Universidade de São Paulo.  As partículas de gás soltas no Universo, em geral hidrogênio, se concentram devido as forças gravitacionais que puxam umas contra as outras. Formam uma nuvem de gás que, se tiver uma massa ao redor de 2 x 1029 quilos (2 seguido de 29 zeros), um décimo da matéria do Sol, se transforma em estrela - um corpo celeste que emite luz. Estrelas pequenas, menores que o Sol, vivem mais tempo.
A estrela brilha porque a contração provocada pela força gravitacional faz com que as partículas de gás se comprimam. As do centro da nuvem ficam tão espremidas que o núcleos de seus átomos se fundem. A fusão é uma reação atômica que transforma hidrogênio em hélio, gerando grande quantidade de calor e de luz. Um exemplo de estrelas jovens são as Plêiades, que ficam na Via Láctea e cujas fusões começaram há poucos milhões de anos. Durante a fase de meia-idade, que dura 90% da sua existência, a estrela fica em equilíbrio. Seu tamanho e brilho variam pouco. Como as fusões diminuem, porque parte do hidrogênio converteu-se em hélio, a temperatura diminui e o astro se contrai ligeiramente. O Sol, com 4,5 bilhões de anos, se encontra na meia-idade e está em pequena contração.
Quando a maior parte do hidrogênio se esgota, a estrela entra na maturidade, um período de drásticas transformações. Nessa fase, praticamente todo o hidrogênio do núcleo já se converteu em hélio e quase não há o que "queimar" no seu miolo. Diminui a fusão e começa um período de forte contração. A estrela volta a se aquecer de forma violenta. A quantidade de calor e luz gerada então é muito grande e, com isso, o movimento se inverte: o astro, que vinha se contraindo, passa a se expandir, rapidamente. Seu raio chega a aumentar cinquenta vezes. O caminho produzido no miolo é grande mas, devido à amplitude da estrela, ele se dilui. Por isso a temperatura cai. O astro adquire outra coloração: vira uma gigante vermelha. Um exemplo de gigante vermelha é a estrela Antares, na constelação de escorpião. Assim ficará o Sol daqui a 4,5 bilhões de anos - muito maior do que é hoje, a ponto de engolir todo o sistema solar.
Na maturidade, a falta de hidrogênio - o "combustível" da estrela - torna-se crítica e, apesar da rápida expansão, a fusão diminui continuamente. O astro caminha para a morte. Seu fim depende da sua massa: se for até duas vezes a do Sol, a contração transformará a estrela em anão branca, um pequeno astro moribundo, cem vezes menor que seu tamanho original, cuja gravidade não segura os gases da periferia, que se espalham. Mas se a massa for de duas a três vezes a do Sol, a contratação final será tão violenta que as partículas de gás se transformarão em nêutrons. Quando as estrelas têm massa maior do que três vezes a do Sol, a contração final é mais violenta ainda e o núcleo adensa-se a ponto de formar um buraco negro; a densidade é tão alta que ele não deixa nem a luz escapar. Simultaneamente, os gases da camada mais periférica dessa estrela se transformam em uma supernova - massa de gás que brilha por pouco tempo e desaparece.

SUPER, Setembro de 1995.

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