Estrela

Keywords: Estrela, 1863, 1941, Ano luz, Anã branca, Anã castanha, Buraco negro, Carbono

Uma estrela é um corpo formado de plasma, o quarto estado da matéria (e não de gás, como muitos pensam), que se mantém coeso devido sua força gravitacional. Esse corpo celeste, por causa de sua pressão interna, produz energia por fusão nuclear, transformando moléculas de hidrogênio em hélio. Uma estrela tem que ter uma massa acima de um determinado valor crítico (aproximadamente 81 vezes a massa de Júpiter) para que se dêem reações nucleares de fusão no seu interior. Corpos que não atingem esse limite, mas que ainda assim irradiam energia por compressão gravitacional chamam-se anãs castanhas (ou anãs marrons) e são um tipo de corpo celeste na fronteira entre as estrelas e os planetas.

As estrelas podem ser vistas como enorme compactadores de matéria. O hidrogénio e o hélio, que estão na base da sua formação - por serem elementos com apenas um e dois electrões, mais simples de fundir - são lentamente, ao longo de milhões de anos, comprimidos dando origem a elementos mais pesados, nomeadamente metais, cujos átomos são mais difíceis de fundir. Esta incapacidade de fusão, leva irremediávelmente à morte da estrela, como no caso do Sol. Dado que nos primórdios do Universo, o hidrogénio era basicamento o único elemento existente, isso significa que todos os restantes elementos conhecidos actualmente, como por exemplo o ferro e o carbono, foram fabricados por estrelas. A sua distribuição pelo Universo, cabe principalmente às supernovas, que ao explodirem espalham por milhões de kilómetros estes materiais, dando origem a novas estrelas e sistemas planetários.

As estrelas visíveis aparecem como pontos brilhantes no céu noturno, à exceção do Sol que devido a sua proximidade é visto como um disco e é o responsável pela luz do dia. O uso comum da palavra estrela nem sempre reflete o seu significado astronômico, não incluindo o Sol e incluindo os planetas visíveis e até mesmo os meteoros (estrela cadente). Em virtude do uso amplo da palavra, um fenômeno belo e sem igual ocorrido dia 13 de novembro de 1833, visível do Canadá ao México, foi denominado chuva de estrelas.

Depois do Sol, a estrela mais próxima da Terra é a Proxima Centauri que fica a 40 trilhões de quilômetros, mas como não é possível observá-la a olho nu, pois é uma anã vermelha cujo brilho é bastante fraco, esse título fica com Alpha do Centauro. Sua luz demora 4,2 anos no trajeto dessa estrela até nós (veja ano luz).

Os astrônomos estimam que existam pelo menos 70 sextilhões de estrelas no universo conhecido. Em número fica 70 000 000 000 000 000 000 000.

Classificação das estrelas

Há muitos tipos de estrelas que diferem pela massa, composição e brilho absoluto (não o brilho aparente que varia com a sua distância). Ao longo da vida de uma estrela a sua massa e composição se alteram gradativamente devido aos processo de fusão nuclear.

Segue-se uma pequena lista de alguns dos objectos estelares mais "exóticos":

• anã castanha (ou anã marrom) - um objecto sub-estelar, onde não tem lugar a fusão de hidrogénio, mas que brilha em infravermelhos e no vermelho devido a alguns outros tipos de reação nuclear e ao calor interno.
• anã branca - resultado final da vida de uma estrela de média grandeza, uma anã branca é o núcleo que resta da estrela depois de ela ejectar as suas camadas exteriores.
• estrela de neutrons - o que resta depois da explosão de uma supernova. É um objecto extremamente denso, mas não tanto como um buraco negro.
• buraco negro - objecto em que a gravidade é tão intensa que nem a luz lhe consegue escapar (a velocidade de escape é superior à velocidade da luz).

Classificação estelar

Existem diferentes classes de estrelas indo do tipo O que são muito grandes e brilhantes, até M que são de tamanho apenas suficiente para iniciar a ignição das reações termonucleares com o hidrogênio. Algumas das classes de estrêlas mais comuns são as classes O,B,A,F,G,K,M, (Esta seqüência pode ser memorizada usando o mneumônico, em inglês,"Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me" (ou alterando "girl" para "guy"), inventada por Annie Jump Cannon (1863-1941).

Cada letra tem 9 sub-classificações. Nosso Sol é uma estrêla G2. A maior parte das estrêlas cai na faixa conhecida como sequência principal que é a descrição das estrelas baseada em sua magnitude absoluta e tipo espectral. O Sol é tomado com uma estrêla padrão (não porque seja especial em nenhum sentido, apenas porque é a estrêla mais próxima e melhor estudada que conheçemos), e a maior parte das caracteristicas de outras estrêlas é usalmente dada em unidades solares.

Poe exemplo, a massa do Sol é

M_Sol = 1.9891 × 10³⁰ kg

e as massas de outras estrêlas são dadas em termos de Massa Solar, M_Sol.

Caminhos de reações Nucleares de fusão

Uma variedade de diferentes reações de fusão nuclear pode ocorrer no núcleo das estrelas, Dependendo de sua massa e composição. (veja Nucleosíntese estelar).

As estrelas se forma de uma nuvem composta basicamente de Hidrogênio e em torno de 25% Hélio e outros elementos mais pesados em pequenas quantidades. No Sol, com um núcleo a 10⁷ K de temperatura, núcleos de Hidrogênio se fundem para formar Hélio em uma cadeia próton-próton:

2(¹H + ¹H → ²H + e⁺ + ν_e) (4.0 MeV + 1.0 MeV)

2(¹H + ²H → ³He + γ) (5.5 MeV)

³He + ³He → ⁴He + ¹H + ¹H (12.9 MeV)

Estas cadeias de reações resultam na reação líquida:

4¹H → ⁴He + 2e⁺ + 2γ + 2ν_e (26.7 MeV)

onde 4 prótons se fundem para formar um núcleo de Hélio emitindo 2 pósitrons, 2 neutrinos e 2 raios gama. Em estrelas mais massivas, o Hélio é produzido em um ciclo de reações catalizadas pelo Carbono, the ciclo carbono-nitrogênio-oxigênio.

Em estrelas com o núcleo a temperaturas de 10⁸ K e massas entre 0,5 e 10 massas solares, Hélio pode ser transformadoem Carbono em um processo chamado Processo triplo-alfa:

⁴He + ⁴He + 92 keV → ^8*Be

⁴He + ^8*Be + 67 keV → ^12*C

^12*C → ¹²C + γ + 7.4 MeV

Estas reações pode ser resumidas na reação líquida:

3⁴He → ¹²C + γ + 7.2 MeV

Veja também

• Lista de estrelas
• Gigante azul
• Estrela de nêutron
• Buraco negro

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