Estrelas

Vamos explicar o que são as estrelas, como se originam e sua composição. Além disso, quais são suas características e como se classificam.

O que são as estrelas?

As estrelas são objetos astronômicos massivos que emitem luz e energia. A força gravitacional no interior das estrelas gera uma temperatura e uma pressão tão altas que permitem que os átomos de hidrogênio que as compõem se fundem para formar hélio, o que libera uma grande quantidade de energia no processo. A estrela mais conhecida é o Sol, que fornece luz e calor à Terra e a todo o Sistema Solar.

A humanidade tem observado as estrelas desde o início da civilização, e tem tentado ver nelas mensagens ocultas ou sinais de seus deuses. Além disso, sua organização e sua disposição no céu serviram para a confecção dos primeiros calendários, para a cartografia e para a navegação.

Estima-se que na Via Láctea, a galáxia onde se encontra a Terra, existem aproximadamente 100 bilhões de estrelas. No universo observável há pelo menos 100 bilhões de galáxias, então o número total de estrelas é muito difícil de calcular.

• Veja também: Teoria do Big Bang

Características das estrelas

As estrelas têm as seguintes características:

• Emitem luz e calor.
• São compostas por gases como hidrogênio e hélio.
• Agrupam-se em galáxias.
• Existem mais de 100 bilhões na Via Láctea.
• Formam-se a partir de nebulosas.
• A mais conhecida é o Sol.

Origem das estrelas

As estrelas são formadas a partir de grandes nuvens de gás e poeira chamadas nebulosas. Quando as nebulosas ricas em hidrogênio e hélio começam a se contrair devido a forças externas ou distúrbios em sua estrutura, fragmentam-se em partes menores, cada uma com sua própria concentração de gás e pó.

No centro de cada fragmento, forma-se um disco protoestelar, ou seja, uma estrutura plana giratória em torno de um núcleo denso. A matéria do disco protoestelar se acumula no núcleo central à medida que continua a se contrair, e a temperatura e a pressão no seu interior aumentam significativamente.

Quando a temperatura e a pressão atingem níveis suficientemente elevados, começa a fusão nuclear no núcleo do disco protoestelar. Este processo converte o hidrogênio em hélio, o que libera uma grande quantidade de energia sob a forma de luz e calor. Desse modo, ocorre o nascimento de uma estrela.

Ciclo de vida das estrelas

As estrelas têm um ciclo de vida extremamente longo, de milhões ou bilhões de anos. Este ciclo passa pelas seguintes etapas:

1. Formação estelar. As estrelas surgem de nebulosas que começam a se contrair por efeito de sua própria gravidade. O hidrogênio começa a se fundir, a contração é interrompida e a produção de hélio começa.
2. Sequência principal. A jovem estrela começa a fundir todo o seu hidrogênio, acumulando hélio no seu interior até o seu combustível principal, o hidrogênio, acabar.
3. Sequência pós-principal. Suas camadas externas expandem e resfriam, e as camadas internas encolhem. A estrela aumenta seu tamanho, torna-se avermelhada pelo resfriamento e começa a expelir grandes quantidades de matéria pela fusão do hélio.
4. Etapa final. Quando o hélio termina, começa a fusão do carbono no núcleo da estrela. Ao esgotar o seu fornecimento de hélio, experimenta uma nova fase de expansão. As camadas exteriores da gigante vermelha são expelidas para o espaço exterior sob a forma de um invólucro gasoso, e no núcleo central há uma estrela quente e densa chamada anã branca. Embora seja pequena e muito quente, já não produz fusão nuclear, por isso que, com o tempo, acaba se resfriando.

Para as estrelas mais massivas, o estágio final pode ser diferente. Depois de se tornar uma gigante vermelha e esgotar o seu hélio, uma estrela massiva pode continuar a fundir elementos mais pesados no seu núcleo e formar camadas de diferentes elementos até chegar ao ferro. Quando tenta fundir o ferro, não obtém energia líquida e, em vez disso, absorve-a, para que possa se transformar em um buraco negro.

Classificação das estrelas

Existem vários critérios para a classificação das estrelas:

• De acordo com o seu ciclo de vida. É preciso levar em consideração em que momento das suas vidas estão as estrelas. De mais jovens a mais velhas, classificam-se em protoestrelas, estrelas na sua sequência principal, gigantes vermelhas, anãs brancas, anãs negras ou estrelas de neutrões (também denominadas buracos negros).
• De acordo com a sua luminosidade e temperatura. Levam em conta seu nível de brilho e intensidade, e sua temperatura. De menor a maior, classificam-se em anãs brancas, subanãs (como o Sol), subgigantes, gigantes, gigantes luminosas, supergigantes, supergigantes luminosas ou hipergigantes.
• De acordo com a cor de sua luz. Leva em consideração o tipo de luz do seu espectro. Classificam-se em tipo O (violeta), tipo B (azul), tipo A (azul-claro), tipo F (branco-amarelado), tipo G (amarelo, como o sol), tipo K (amarelo-alaranjado), tipo M (vermelho-alaranjado).

Composição das estrelas

As estrelas são constituídas principalmente por hidrogênio (74%) e hélio (24%), mais uma pequena porcentagem de outros elementos, como ferro, oxigênio ou carbono (2%).

Estes valores são aproximados e podem variar de acordo com a metodologia utilizada para as medições e as características da estrela. As estrelas mais massivas tendem a ter uma maior proporção de hélio e outros elementos mais pesados em comparação com o hidrogênio, uma vez que consumiram mais hidrogênio através da fusão nuclear. Em vez disso, as estrelas menores, como as anãs vermelhas, podem ter uma proporção mais elevada deste elemento.

A informação sobre a composição das estrelas é obtida por espectroscopia, uma técnica que analisa a luz que emite para identificar os seus diferentes elementos.

As galáxias

As galáxias são conjuntos de estrelas, planetas, gases, poeira cósmica e matéria escura unidos entre si por forças gravitacionais. Estes conjuntos podem conter bilhões de estrelas.

A nossa galáxia, a Via Láctea, tem cerca de 100 bilhões de estrelas e um diâmetro de cerca de 100 mil anos-luz. No entanto, existem galáxias maiores e menores que a nossa. Acredita-se que há, pelo menos, dois bilhões de galáxias no universo observáveis semelhantes à Via Láctea.

As galáxias podem ser classificadas em:

• Galáxias elípticas. Têm uma estrutura interna em forma de elipse, sem braços ou estruturas espirais.
• Galáxias espirais. Têm um núcleo central do qual surgem braços que formam uma espiral. No núcleo, há uma grande quantidade de estrelas. Um subtipo de galáxia espiral é a galáxia espiral barrada, que tem apenas dois braços, igual a Via Láctea.
• Galáxias espirais barradas. Estima-se que foram galáxias em espiral que perderam a sua matéria interestelar e os seus braços, por isso só conservam o núcleo em forma de elipse. São galáxias que se encontram em um estado de transição entre uma galáxia elíptica e uma galáxia espiral.
• Galáxias irregulares. São aquelas que não têm uma configuração definida.

• Veja também: Galáxias

Idade e tamanho das estrelas

As galáxias são compostas por estrelas de diferentes tamanhos e idades. A estrela HD 140283, conhecida popularmente como “Matusalém”, é a mais antiga das que se tem registro. Com 13,7 bilhões de anos, é quase tão antiga quanto o universo. Pelo contrário, algumas estrelas jovens, como a T Tauri, estão nas fases iniciais da sua vida e ainda não atingiram a sua sequência principal.

A estrela EBLM J0555-57Ab está localizada na constelação de Peixes. É pouco maior que Saturno, o que faz dela a menor estrela já vista. O seu pequeno tamanho a torna interessante para os astrônomos, pois oferece informação valiosa sobre as propriedades estelares necessárias para que uma estrela inicie a fusão nuclear.

A estrela UY Scuti é a maior já conhecida. Estima-se que o diâmetro desta estrela hipergigante vermelha seja 1700 vezes maior que o do Sol.

Observação das estrelas

A observação das estrelas foi fundamental no desenvolvimento de muitas ciências e técnicas, como a navegação marítima, a medição terrestre ou, nas idades modernas, a física astronômica.

Além disso, desde os tempos antigos, o ser humano tem observado as estrelas com uma mistura de fascínio e mistério. No campo interminável de suas luzes brilhantes, tentou ver figuras, sinais e mensagens provenientes de seus deuses, ou importantes afirmações a respeito do futuro.

Assim, a partir da observação estelar, inventou-se o zodíaco, uma roda celestial na qual doze constelações representam figuras-chave do imaginário greco-romano, cuja localização no momento do nascimento configurariam a personalidade e o destino dos indivíduos.

Continue com:

• Astronomia
• Universo
• Vênus

Referências

• Acosta, M. B. (2023). Tipos de estrellas. EcologíaVerde. https://www.ecologiaverde.com/
• AstroMía. (s.f.) Clasificación de las estrellas. https://www.astromia.com/
• Milo, A. (2023) Qué es una estrella y cómo se forman estos colosos luminosos en el cosmos. National Geographic en Español. https://www.ngenespanol.com/