sexta-feira, 9 de novembro de 2012

Um Brilho no Céu - Estrelas e seu ciclo de vida


As estrelas, brilham e morrem em um processo contínuo que ocorre desde o nascimento do universo.
Nebulosas, verdadeiros berçários estelares
O telescópio espacial Hubble captou a cerca de 1,500 anos-luz da Terra uma das imagens mais fascinantes já observadas: um berçário de estrelas. As lentes do Hubble foram direcionadas para a Constelação de Órion e localizaram na Nebulosa de Cabeça de Cavalo uma nuvem fria de gás e poeira interestelar, da qual se originam novas estrelas.
O berçário em questão não é o único no universo. A todo momento, estrelas nascem e começam a emitir brilho e energia. Milhões delas sequer foram detectadas porque sua luz vai viajar durante muito tempo até que e torne visível na Terra – o brilho das estrelas recém-nascidas de Cabeça de Cavalo levaram 1,500 anos para chegar até aqui.
As estrelas formam-se de nuvens frias de poeira e gases. Devido a um processo ainda não totalmente compreendido, essa concentração de material começa a se contrair em decorrência da ação de sua própria gravidade. A energia gravitacional, então, transforma-se em energia térmica. Cerca de 1 milhão de anos, forma-se o que será o futuro do núcleo da estrela, que se torna gradativamente mais concentrado e quente.
Proto Sistema Solar. O Sol ao centro é 
uma estrela "recém-nascida" com 
alguns poucos milhares de anos.
Esse corpo celeste atrai matéria por milhões de anos. Ao concentrar massa e calor suficientes para tornar duradoura a fusão nuclear, transforma-se em estrela. Uma vez constituída, a estrela pode brilhar por vários bilhões de anos, enquanto houver conversão de hidrogênio em hélio, que resulta em liberação de energia. Quanto maior a estrela, mais acelerado é o processo de geração de energia e menor tempo de vida.
O Sol tem 4,6 bilhões de anos e estima-se que ele deva durar mais 6 bilhões de anos antes de se apagar. Sua luz possui tom amarelado, o que tem relação com a temperatura de sua superfície. Veja, a estrela mais visível a partir do hemisfério norte da Terra, tem luz branca e é mais quente do que o Sol. Antares parece ser laranja-avermelhado e teria, portanto, temperatura menos do que a solar.

O brilho da supernova

Na noite de 4 de julho de 1054, como costume astrônomos chineses observaram o céu e notaram algo estranho: um brilho intenso próximo à estrela Zeta, na Constelação de Touro. Era um fenômeno nunca visto até então e que, durante as semanas seguintes, chamou a atenção de todos. Já no século XX, depois de estudar a Nebulosa de Caranguejo, os astrônomos concluíram que ela era resultado da explosão de uma estrela ocorrida há cerca de 900 nos. A constelação foi a chave para relacionar o registro dos chineses à explosão de uma supernova. O que os chineses viram, na verdade, teria sido o espetacular fim de uma estrela. A Nebulosa de Caranguejo encontra-se a cerca de 6,5 mil anos-luz da Terra e têm diâmetro de 6 anos-luz. É provável que a estrela que deu origem à Nebulosa tivesse massa inicial próxima de dez massas solares. Em 1969, foi descoberto em seu centro um pulsar que gira 33 vezes por segundo, emitindo raios X, o que transforma a Nebulosa em uma poderosa fonte de radiação.
A Nebulosa do Caranguejo (foto) teve sua
origem de restos de uma supernova
A supernova é fruto de uma estrela de grandes proporções que chegou ao fim. Após queimar seu combustível, esgotando assim suas reservas de hidrogênio e hélio, a estrela entra em colapso. Num primeiro momento encolhe-se ao ponto de ficar com diâmetro de 20 quilômetros. Em seguida, explode violentamente – é o fenômeno da supernova.
A extraordinária explosão marca o fim da estrela gigante. Sucedem-se um repentino aumento de luminosidade e uma enorme liberação de energia. Uma supernova desprende, em dez segundos, cem vezes mais energia que o Sol em toda a sua vida. Depois da explosão da estrela que dá origem à supernova sobra um remanescente gasoso que se expande e brilha durante milhões de anos. Estima-se que em nossa galáxia ocorram duas supernovas por século.
A explosão que põe fim a vida de uma estrela supergigante ocorre porque seu pesadíssimo núcleo de ferro não é capaz de suportar a própria gravidade. Sem fusão nuclear em seu interior, a estela colapsa, expulsando para o exterior resíduos de gases que se expandem e brilham por centenas ou milhares de anos. Os elementos expulsos durante a explosão da estrela fornecem material ao meio interestelar. A partir dele, formam-se novas gerações de estrelas.

O apagar das luzes

A maioria das estrelas inclusive o Sol, não possui características para explodir em forma de supernova. Nesse caso, o fim delas é menos vistoso, mas não menos espetacular. O processo desenvolve-se do seguinte modo: quando a estrela consome todo o hidrogênio, seu núcleo passa a encolher, “empurrado” pela pressão gravitacional.
Ao mesmo tempo que isso acontece, as camadas exteriores são aquecidas e expandem-se. A estrela aumenta seu brilho e transforma-se em uma gigante vermelha. Inicia-se, então, um novo tipo de reação: em temperaturas ainda mais altas, o hélio converte-se em carbono. Entre as estrelas menores, o processo termina aí, com o hélio sendo totalmente consumido – trata-se da chamada anã branca. As estrelas de maior massa, por sua vez, avançam para outro estágio: ainda há energia suficiente para transformar o carbono em substâncias ainda mais pesadas, como o ferro.
No caso do Sol, prevê-se que daqui a 6 bilhões de anos, após queimar todo o hidrogênio, ele se transforme em gigante vermelha. Seu brilho deve ser 2 mil vezes superior ao atual e a energia emitida será tão intensa que, caso ainda exista, a vida na Terra será devastada. Os oceanos vão evaporar e a atmosfera será destruída. Por fim, o Sol ficará tão grande que invadirá as orbitas de Mercúrio, Vênus e, talvez, da Terra. Depois disso, passados 1,5 bilhão de anos, o Sol deve virar uma anã branca.




Fonte: Atlas do Universo

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