Quais são as estrelas mais quentes do universo?
Esta estrela Wolf-Rayet é conhecida como WR 31a, localizada a cerca de 30.000 anos-luz de distância na constelação de Carina. A nebulosa externa é expelida de hidrogênio e hélio, enquanto a estrela central queima a mais de 100.000 K. Em um futuro relativamente próximo, esta estrela explodirá em uma supernova, enriquecendo o meio interestelar circundante com novos elementos pesados. (ESA/HUBBLE & NASA; AGRADECIMENTOS: JUDY SCHMIDT)
Se você for jovem, azul e maciço, chegará a 50.000 K. Isso é amendoim!
Surpresa! As estrelas maiores e mais massivas nem sempre são as mais quentes.
Embora seu vizinho, Messier 42, receba toda a atenção, Messier 43 fica do outro lado de uma faixa de poeira e continua a grande nebulosa, iluminada em grande parte por uma única estrela que brilha centenas de milhares de vezes mais que o nosso próprio Sol. Localizada entre 1.000 e 1.500 anos-luz de distância, faz parte do mesmo complexo de nuvens moleculares da Nebulosa de Órion principal. (YURI BELETSKY (CARNEGIE LAS CAMPANAS OBS.), IGOR CHILINGARIAN (HARVARD-SMITHSONIAN CFA))
Para primeiro se tornar uma estrela, seu núcleo deve cruzar um limite crítico de temperatura: ~ 4.000.000 K.
Nas profundezas do núcleo do Sol, onde as temperaturas sobem acima de ~ 4 milhões de K, a fusão nuclear ocorre entre partículas subatômicas. Isso produz fótons, partículas e antipartículas e neutrinos, o último dos quais transporta pouco mais de 1% da produção total de energia do Sol. (JAMES JOSEPHIDES, CAS SWINBURNE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY)
Tais temperaturas são necessárias para iniciar a fusão do núcleo de hidrogênio em hélio.
A versão mais direta e de menor energia da cadeia próton-próton, que produz hélio-4 a partir do combustível inicial de hidrogênio. Observe que apenas a fusão de deutério e um próton produz hélio a partir do hidrogênio; todas as outras reações produzem hidrogênio ou fazem hélio a partir de outros isótopos de hélio. (SARANG / WIKIMEDIA COMMONS)
No entanto, as camadas circundantes difundem o calor, limitando as temperaturas da fotosfera em ~ 50.000 K.
Este corte mostra as várias regiões da superfície e do interior do Sol, incluindo o núcleo, que é onde ocorre a fusão nuclear. Com um raio de aproximadamente 432.000 milhas (~700.000 km), os neutrinos levam menos de três segundos para sair do Sol a partir do momento em que são produzidos. (USUÁRIO DO WIKIMEDIA COMMONS KELVINSONG)
Temperaturas mais altas requerem etapas evolutivas adicionais.
O processo triplo-alfa, que ocorre nas estrelas, é como produzimos elementos de carbono e mais pesados no Universo, mas requer um terceiro núcleo de He-4 para interagir com o Be-8 antes que este decaia. Caso contrário, Be-8 volta para dois núcleos de He-4. Se o Berílio-8 for formado em um estado excitado, ele pode emitir um raio gama de alta energia antes de decair novamente em dois núcleos de hélio-4. (E. SIEGEL / ALÉM DA GALÁXIA)
O núcleo da sua estrela se contrai e aquece ao esgotar seu hidrogênio.
O Sol, quando se tornar uma gigante vermelha, ficará semelhante ao lado de Arcturus. Antares é mais uma estrela supergigante e é muito maior do que o nosso Sol (ou qualquer estrela semelhante ao Sol) jamais se tornará. Embora as gigantes vermelhas emitam muito mais energia do que o nosso Sol, elas são mais frias e irradiam a uma temperatura mais baixa. (AUTOR SAKURAMBO DA WIKIPÉDIA EM INGLÊS)
A fusão do hélio então começa, injetando ainda mais energia.
À medida que o Sol se torna uma verdadeira gigante vermelha, a própria Terra pode ser engolida ou engolida, mas definitivamente será assada como nunca antes. As camadas externas do Sol aumentarão para mais de 100 vezes seu diâmetro atual, mas os detalhes exatos de sua evolução e como essas mudanças afetarão as órbitas dos planetas ainda têm grandes incertezas. (WIKIMEDIA COMMONS/FSGREGS)
No entanto, as estrelas gigantes vermelhas são bastante frias, expandindo-se para diminuir a temperatura da superfície.
A evolução de uma estrela de massa solar no diagrama Hertzsprung-Russell (cor-magnitude) desde sua fase pré-sequência principal até o final da fusão. Cada estrela de cada massa seguirá uma curva diferente, mas o Sol só é uma estrela quando começa a queimar hidrogênio e deixa de ser uma estrela quando a queima de hélio é concluída. (USUÁRIO DO WIKIMEDIA COMMONS SZCZUREQ)
A maioria das gigantes vermelhas explode suas camadas externas, revelando um núcleo aquecido e contraído.
Normalmente, uma nebulosa planetária aparecerá semelhante à Nebulosa do Olho de Gato, mostrada aqui. Um núcleo central de gás em expansão é iluminado brilhantemente pela anã branca central, enquanto as regiões externas difusas continuam a se expandir, iluminadas muito mais fracamente. Isso contrasta com a mais incomum Nebulosa da Arraia, que parece estar se contraindo. (TELESCÓPIO ÓPTICO NÓRDICO E ROMANO CORRADI / WIKIMEDIA COMMONS / CC BY-SA 3.0)
Com superfícies anãs brancas atingindo ~ 150.000 K, elas superam até supergigantes azuis.
O maior grupo de estrelas recém-nascidas em nosso Grupo Local de galáxias, o aglomerado R136, contém as estrelas mais massivas que já descobrimos: mais de 250 vezes a massa do nosso Sol para a maior. As estrelas mais brilhantes encontradas aqui são mais de 8.000.000 vezes mais luminosas que o nosso Sol. E, no entanto, essas estrelas atingem temperaturas de até ~ 50.000 K, com anãs brancas, estrelas Wolf-Rayet e estrelas de nêutrons ficando mais quentes. (NASA, ESA, E F. PARESCE, INAF-IASF, BOLOGNA, R. O'CONNELL, UNIVERSIDADE DE VIRGÍNIA, CHARLOTTESVILLE E O COMITÊ DE SUPERVISÃO CIENTÍFICA DA WIDE FIELD CAMERA 3)
As temperaturas estelares mais altas, no entanto, são alcançadas por estrelas Wolf-Rayet.
A estrela Wolf-Rayet WR 124 e a nebulosa M1-67 que a circunda devem sua origem à mesma estrela originalmente massiva que explodiu suas camadas externas. A estrela central agora está muito mais quente do que a anterior, já que as estrelas Wolf-Rayet normalmente têm temperaturas entre 100.000 e 200.000 K, com algumas estrelas ainda mais altas. (ESA/HUBBLE & NASA; AGRADECIMENTOS: JUDY SCHMIDT (GECKZILLA.COM))
Destinadas a supernovas cataclísmicas, as estrelas Wolf-Rayet estão fundindo os elementos mais pesados.
Com as mesmas cores que a fotografia de banda estreita do Hubble revelaria, esta imagem mostra NGC 6888: a Nebulosa Crescente. Também conhecida como Caldwell 27 e Sharpless 105, esta é uma nebulosa de emissão na constelação de Cygnus, formada por um vento estelar rápido de uma única estrela Wolf-Rayet. (J-P METSAVAÍNIO)
Eles são altamente evoluídos, luminosos e cercados por material ejetado.
A nebulosa de excitação extremamente alta mostrada aqui é alimentada por um sistema estelar binário extremamente raro: uma estrela Wolf-Rayet orbitando uma estrela O. Os ventos estelares que saem do membro central Wolf-Rayet são entre 10.000.000 e 1.000.000.000 vezes mais poderosos que o nosso vento solar e iluminados a uma temperatura de 120.000 graus. (O remanescente de supernova verde fora do centro não está relacionado.) Estima-se que sistemas como este representem, no máximo, 0,00003% das estrelas do Universo. (ESO)
O mais quente mede ~210.000 K; a estrela mais quente conhecida.
A estrela Wolf-Rayet WR 102 é a estrela mais quente conhecida, a 210.000 K. Nesta composição infravermelha do WISE e Spitzer, ela é pouco visível, já que quase toda a sua energia está na luz de comprimento de onda mais curto. O hidrogênio ionizado, no entanto, se destaca espetacularmente. (JUDY SCHMIDT, COM BASE EM DADOS DE WISE E SPITZER/MIPS1 E IRAC4)
Os núcleos remanescentes de supernovas podem formar estrelas de nêutrons: os objetos mais quentes de todos.
No centro desta imagem do Chandra, um pulsar - apenas 12 milhas de diâmetro - é responsável por esta nebulosa de raios-X que se estende por 150 anos-luz. Este pulsar está girando quase 7 vezes por segundo e tem um campo magnético em sua superfície estimado em 15 trilhões de vezes mais forte que o campo magnético da Terra. Essa combinação de rotação rápida e campo magnético ultraforte impulsiona um vento energético de elétrons e íons, criando a nebulosa elaborada vista por Chandra. (NASA/CXC/SAO/P.SLANE, ET AL.)
Com temperaturas interiores iniciais chegando a ~1 trilhão de K, elas irradiam calor rapidamente.
O remanescente da supernova 1987a, localizada na Grande Nuvem de Magalhães, a cerca de 165.000 anos-luz de distância. Foi a supernova observada mais próxima da Terra em mais de três séculos, e tem o objeto mais quente conhecido, em sua superfície, atualmente conhecido na Via Láctea. A temperatura da superfície agora é estimada em cerca de ~ 600.000 K. (NOEL CARBONI & THE ESA/ESO/NASA PHOTOSHOP FITS LIBERATOR)
Após alguns anos, suas superfícies esfriam para ~ 600.000 K.
Uma combinação de dados de raios-X, ópticos e infravermelhos revela o pulsar central no núcleo da Nebulosa do Caranguejo, incluindo os ventos e fluxos que os pulsares cuidam da matéria circundante. A mancha branco-arroxeada brilhante central é, de fato, o pulsar do Caranguejo, que gira cerca de 30 vezes por segundo. (RAIO X: NASA/CXC/SAO; ÓPTICO: NASA/STSCI; INFRAVERMELHO: NASA-JPL-CALTECH)
Apesar de tudo o que descobrimos, as estrelas de nêutrons continuam sendo os objetos individuais mais quentes e densos conhecidos.
Os dois modelos de melhor ajuste do mapa da estrela de nêutrons J0030+0451, construído pelas duas equipes independentes que usaram os dados do NICER, mostram que dois ou três 'pontos quentes' podem ser ajustados aos dados, mas que o legado a ideia de um campo bipolar simples não pode acomodar o que o NICER viu. Estrelas de nêutrons, com apenas 12 km de diâmetro, não são apenas os objetos mais densos do Universo, mas também os mais quentes em sua superfície. (ZAVEN ARZOUMANIAN & KEITH C. GENDREAU (NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER))
Principalmente Mute Monday conta uma história astronômica em imagens, recursos visuais e não mais de 200 palavras. Fale menos; sorria mais.
Começa com um estrondo é escrito por Ethan Siegel , Ph.D., autor de Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .
Compartilhar:
