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Os astrônomos estimam que o universo possa conter até um septilhão de estrelas – ou seja, um número 1 seguido de 24 zeros. Só a nossa Via Láctea contém mais de 100 bilhões de estrelas, incluindo a nossa estrela mais estudada, o Sol.
As estrelas são gigantescas bolas de gás quente – principalmente hidrogênio, com um pouco de hélio e pequenas quantidades de outros elementos. Cada estrela tem seu próprio ciclo de vida, que varia de alguns milhões a trilhões de anos, e suas propriedades mudam à medida que envelhece.
Aniversário
As estrelas se formam em grandes nuvens de gás e poeira chamadas nuvens moleculares. Essas nuvens têm massas que variam de 1.000 a 10 milhões de vezes a do Sol e podem se estender por centenas de anos-luz. O frio nessas nuvens faz com que o gás se aglomere, criando bolsões de alta densidade. Alguns desses aglomerados podem colidir uns com os outros ou acumular mais matéria, fortalecendo sua força gravitacional à medida que sua massa aumenta. Eventualmente, a gravidade faz com que alguns desses aglomerados colapsem. Quando isso acontece, o atrito faz com que o material aqueça, o que eventualmente leva ao desenvolvimento de uma protoestrela – uma estrela em formação. Aglomerados de estrelas que se formaram recentemente a partir de nuvens moleculares são frequentemente chamados de aglomerados estelares, e nuvens moleculares repletas de aglomerados estelares são chamadas de berçários estelares.
Vida
Inicialmente, a maior parte da energia da protoestrela provém do calor liberado pelo seu colapso inicial. Após milhões de anos, imensas pressões e temperaturas no núcleo da estrela comprimem os núcleos dos átomos de hidrogênio, formando hélio, um processo chamado fusão nuclear. A fusão nuclear libera energia, que aquece a estrela e impede que ela colapse ainda mais sob a ação da gravidade.
Os astrônomos chamam de estrelas da sequência principal as estrelas que estão passando por fusão nuclear estável de hidrogênio em hélio . Esta é a fase mais longa da vida de uma estrela. A luminosidade, o tamanho e a temperatura da estrela mudam lentamente ao longo de milhões ou bilhões de anos durante essa fase. Nosso Sol está aproximadamente na metade de sua fase de sequência principal.
O gás de uma estrela fornece seu combustível, e sua massa determina a rapidez com que ela consome esse suprimento. Estrelas de menor massa queimam por mais tempo, com menos brilho e a temperaturas mais baixas do que estrelas muito massivas. Estrelas mais massivas precisam queimar combustível a uma taxa mais alta para gerar a energia que as impede de colapsar sob seu próprio peso. Algumas estrelas de baixa massa brilharão por trilhões de anos — mais tempo do que o universo existe atualmente — enquanto algumas estrelas massivas viverão apenas alguns milhões de anos.
Morte
No início do fim da vida de uma estrela, seu núcleo fica sem hidrogênio para converter em hélio. A energia produzida pela fusão cria pressão dentro da estrela, equilibrando a tendência da gravidade de atrair a matéria, fazendo com que o núcleo comece a colapsar. Mas a compressão do núcleo também aumenta sua temperatura e pressão, fazendo com que a estrela se expanda lentamente. No entanto, os detalhes dos estágios finais da morte da estrela dependem fortemente de sua massa.
A atmosfera de uma estrela de baixa massa continuará se expandindo até que ela se torne uma estrela subgigante ou gigante, enquanto a fusão converte hélio em carbono em seu núcleo. (Este será o destino do nosso Sol, daqui a alguns bilhões de anos.) Algumas gigantes se tornam instáveis e pulsam, inflando-se periodicamente e ejetando parte de suas atmosferas. Eventualmente, todas as camadas externas da estrela se desprendem, criando uma nuvem em expansão de poeira e gás chamada nebulosa planetária.
Tudo o que restou da estrela foi seu núcleo, agora chamado de anã branca, um resíduo estelar aproximadamente do tamanho da Terra que esfria gradualmente ao longo de bilhões de anos.
Uma estrela de grande massa vai além. A fusão converte carbono em elementos mais pesados, como oxigênio, néon e magnésio, que se tornarão o combustível futuro do núcleo. Para as estrelas maiores, essa cadeia continua até que o silício se funda em ferro. Esses processos produzem energia que impede o colapso do núcleo, mas cada novo combustível lhe dá cada vez menos tempo. Todo o processo leva apenas alguns milhões de anos. Quando o silício se funde em ferro, a estrela fica sem combustível em questão de dias. O próximo passo seria fundir o ferro em algum elemento mais pesado, mas isso requer energia em vez de liberá-la.
O núcleo de ferro da estrela colapsa até que as forças entre os núcleos acionem os freios, então ele se recupera. Essa mudança cria uma onda de choque que se propaga para fora através da estrela. O resultado é uma enorme explosão chamada supernova. O núcleo sobrevive como um remanescente incrivelmente denso, seja uma estrela de nêutrons ou um buraco negro .
O material lançado ao cosmos por supernovas e outros eventos estelares enriquecerá as futuras nuvens moleculares e será incorporado à próxima geração de estrelas.
Perguntas frequentes
- Qual é a estrela mais próxima da Terra?
- Além do Sol, a estrela mais próxima é a Proxima Centauri, localizada a cerca de 4,24 anos-luz de distância.
- Por que as estrelas brilham?
- Elas brilham porque geram energia através da fusão nuclear, liberando luz e calor para o espaço.
- Todas as estrelas têm planetas?
- Nem todas, mas muitas possuem sistemas planetários. Observações do telescópio Kepler mostraram que planetas são comuns na Via Láctea.
- O que acontece quando uma estrela morre?
- Depende da massa: as pequenas viram anãs brancas, e as maiores explodem como supernovas, deixando estrelas de nêutrons ou buracos negros.
- O Sol vai virar um buraco negro?
- Não. O Sol não tem massa suficiente. Ele se tornará uma gigante vermelha e depois uma anã branca, daqui a bilhões de anos.
