• 13.8

Como as estrelas morrem

• O fato de as estrelas terem um ciclo de vida igual ao nosso foi uma das grandes descobertas da astronomia do século XX.
• Quando as estrelas morrem, elas podem deixar um cadáver de carbono que desaparece lentamente ou podem se transformar em um buraco negro.
• Existe uma maneira chave de saber qual será o destino de uma estrela.

Durante a maior parte da história da humanidade, as pessoas pensavam que as estrelas eram eternas. Eles eram deuses imortais no céu ou joias atemporais colocadas no firmamento celestial. Uma das descobertas mais notáveis ​​do século XX astronomia , então, foi que as estrelas têm ciclos de vida assim como nós. Eles nascem, passam pela meia-idade e eventualmente morrem.

Hoje, quero falar um pouco sobre essa última parte do ciclo: a morte estelar. Em particular, quero falar sobre as diferenças no destino estelar. As estrelas morrem de maneiras diferentes, dependendo de sua massa.

Um cadáver de carbono

As reações de fusão termonuclear mantêm as estrelas vivas. O tremendo esmagamento gravitacional no centro de uma estrela produz densidades, temperaturas e pressões altas o suficiente para colidir os núcleos atômicos com tanta força que eles se fundem em elementos mais pesados.

Durante a maior parte da vida estelar é o hidrogênio, o elemento mais simples, que se funde em hélio e cria o poder de fazer uma estrela brilhar, ao mesmo tempo em que fornece suporte contra a própria gravidade da estrela. Mas o suprimento de hidrogênio no núcleo de uma estrela, onde a fusão pode ocorrer, não é infinito. Eventualmente, o combustível de fusão acaba e, a partir desse ponto, a estrela está funcionando em tempo emprestado. É aqui que a massa inicial da estrela se torna importante.

Para estrelas que começam com menos de oito vezes a massa do Sol, as condições induzidas gravitacionalmente no núcleo nunca permitem nada além da queima de hélio. Quando o combustível de hidrogênio expira, o fluxo de energia para fora é reduzido e o peso do material acima do núcleo faz com que ele se contraia. Eventualmente, as temperaturas no núcleo sobem até o ponto em que o hélio pode começar a se fundir em carbono – 100 milhões de graus Celsius.

Isso salva a estrela por um tempo, mas o combustível de hélio no núcleo também é finito e se esgota. Como não há massa suficiente para espremer o carbono a ponto de queimar, o que resta é uma cinza morta composta inteiramente de núcleos de carbono tão compactados que apenas os efeitos da mecânica quântica sustentam a estrela contra seu próprio peso. Os astrônomos chamam essas estrelas anãs brancas . Eles são cadáveres estelares e desaparecem lentamente no preto.

O destino de uma grande estrela está escrito em ferro

Estrelas que começam suas vidas com uma massa oito vezes maior que a do Sol têm um destino diferente. Uma vez que o hélio em seus núcleos é transformado em carbono, eles têm massa suficiente para produzir temperaturas altas o suficiente (500 milhões de graus C) para inflamar o carbono também. Eles então passo através da queima nuclear de uma série de elementos, com cada elemento se acumulando como uma “cinza” de um estágio anterior: o carbono se transforma em neon e depois em oxigênio, seguido de silício. Uma vez que as cinzas de ferro se acumulam no núcleo a partir do silício queimado, no entanto, o jogo acaba, porque é preciso mais energia para fundir o ferro em algo mais pesado do que a energia que sai dessas reações de fusão.

A estrela de ferro está condenada. Sem nada para se sustentar contra o esmagamento gravitacional, a estrela colapsa sobre si mesma, levando a uma explosão titânica chamada de Super Nova . As cinzas deixadas após esses big bangs assumem duas formas. Na extremidade de menor peso do espectro de alta massa, a morte final pode vir como um Estrêla de Neutróns , que, como uma anã branca, é um cadáver estelar sustentado por efeitos quânticos. Na extremidade de maior peso, a gravidade supera até mesmo os efeitos quânticos. Estas são as estrelas que terminam suas vidas como buracos negros .

A figura estelar é oito

Assim, o censo de estrelas é dividido em baixo- e estrelas de massa intermediária de menos de oito massas solares, e o estrelas de grande massa superior a oito massas solares. Estrelas de massa baixa e intermediária morrem como anãs brancas. Estrelas de grande massa morrem como estrelas de nêutrons e buracos negros.

Esse número mágico de oito massas solares é a linha divisória. Embora existam muitos outros detalhes notáveis ​​na morte de uma estrela, é a única figura necessária para saber como uma estrela morrerá.

Compartilhar: