Uma estrela é uma estrela, certo? Claro, existem algumas diferenças em termos de cor quando você olha para o céu noturno. Mas eles são, em princípio, as mesmas grandes bolas de gás em chamas, milhões, bilhões de anos-luz de distância, certo? Bem, não exatamente. Na verdade, as estrelas são tão diversas quanto tudo em nosso universo, resumindo-se a uma das muitas classificações com base em suas características.
Em geral, existem muitos tipos diferentes de estrelas, de minúsculas anãs marrons a supergigantes vermelhas e azuis. Existem tipos de estrelas ainda mais estranhos, como estrelas de nêutrons e Wolf-Rayet, e estrelas de quark teóricas. E à medida que continuamos a explorar o Universo, continuamos a estudar tudo sobre as estrelas que nos faz expandir nossa visão de mundo. Vamos dar uma olhada nos diferentes tipos de estrelas.
Protostars:
Uma protoestrela é o que acontece antes da formação da própria estrela. Uma protoestrela é um objeto composto de gás que entrou em colapso de uma nuvem molecular gigante. A fase de evolução estelar - uma protoestrela - dura cerca de 100.000 anos. Com o tempo, a gravidade e a pressão aumentam, fazendo com que a estrela entre em colapso (contração). Toda a liberação de energia da protoestrela vem apenas do aquecimento causado pela contração gravitacional - as reações termonucleares ainda não começaram.
Um gráfico de tamanho mostrando nosso Sol (à esquerda) em comparação com estrelas enormes conhecidas.
Imagem: earthspacecircle.blogspot.ca
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Estrelas T Taurus:
A estrela T Tauri é o estágio na formação e evolução de uma estrela logo antes de se tornar uma estrela da sequência principal. Essa fase ocorre no final da fase proto-estrela, quando a pressão gravitacional que mantém a estrela unida é a fonte de toda a sua energia. Estrelas T Tauri não têm pressão e temperatura suficientes em seus núcleos para desencadear a fusão termonuclear, mas não se parecem com estrelas da sequência principal porque são mais brilhantes do que elas, porque são maiores do que elas. As estrelas T Tauri têm grandes áreas de manchas solares e têm intensas explosões de raios-X e ventos estelares extremamente poderosos. As estrelas estão no palco T Tauri há cerca de 100 milhões de anos.
Estrelas da sequência principal:
A maioria das estrelas em nossa galáxia, e até mesmo no universo, são estrelas da sequência principal. Nosso Sol é uma estrela da sequência principal, assim como nossos vizinhos mais próximos Sirius e Alfa Centauri A. As estrelas da sequência principal podem variar muito em tamanho, massa e brilho, mas todas fazem a mesma coisa: convertem hidrogênio em hélio em seus núcleos, liberando enorme quantidade de energia.
A estrela da sequência principal está em equilíbrio hidrostático. A gravidade puxa a estrela para dentro, a pressão da luz de todas as reações termonucleares na estrela empurra para fora. Essas forças externas e internas se equilibram e a estrela mantém uma forma esférica. O tamanho das estrelas da sequência principal dependerá de sua massa, que determina a quantidade de gravidade que as puxa para dentro.
O limite inferior de massa para uma estrela da sequência principal é de cerca de 0,08 massas solares, ou 80 massas de Júpiter. Esta é a quantidade mínima de pressão gravitacional necessária para desencadear reações de fusão nuclear no núcleo. Em teoria, as estrelas podem crescer até 100 massas solares.
Gigante vermelho:
Quando uma estrela esgotou todas as suas reservas centrais de hidrogênio, as reações termonucleares param e a estrela não aumenta mais a pressão externa para neutralizar a pressão gravitacional interna que puxa a estrela. Uma camada de hidrogênio ao redor do núcleo inicia a continuação da vida da estrela, mas a estrela aumentará dramaticamente de tamanho. A estrela envelhecida tornou-se uma gigante vermelha e pode ter 100 vezes o tamanho de uma estrela da sequência principal. Quando seu combustível de hidrogênio é consumido, o hélio e os elementos mais pesados começam a ser processados em reações termonucleares. Uma estrela na fase de gigante vermelha durará apenas algumas centenas de milhões de anos antes de ficar sem combustível e se tornar uma anã branca.
Anã branca:
Quando uma estrela esgotou completamente o combustível de hidrogênio em seu núcleo, ela experimentará uma falta de massa para processar elementos mais pesados em reações termonucleares e entrará na fase de anã branca. A pressão da luz para fora das reações termonucleares cessará e a estrela entrará em colapso (encolherá) sob a influência de sua própria gravidade. A anã branca brilha apenas porque já foi uma estrela quente, mas como as reações termonucleares não ocorrem mais nela, ela esfria até a temperatura de fundo do universo. Esse processo levará centenas de bilhões de anos, então as anãs brancas ainda não são muito legais.
Anão vermelho:
As anãs vermelhas são um dos tipos mais comuns de estrelas no universo. Elas são estrelas da sequência principal, mas têm tão pouca massa que são muito mais frias que o nosso sol. Mas sua característica é diferente. As anãs vermelhas são capazes de armazenar combustível de hidrogênio misturando-o em seu núcleo e, portanto, podem economizar seu combustível muito mais do que outras estrelas. Os astrônomos acreditam que algumas das anãs vermelhas podem queimar combustível por até 10 trilhões de anos. As menores anãs vermelhas têm aproximadamente 0,075 massas solares e sua massa pode chegar até a metade da massa do sol.
Estrelas de nêutrons:
Se a massa de uma estrela for de cerca de 1,35 a 2,1 massas solares, ela não se transformará em uma anã branca quando morrer. Em vez disso, a estrela morrerá em um evento catastrófico chamado supernova, e o núcleo restante se tornará uma estrela de nêutrons. Como o próprio nome sugere, uma estrela de nêutrons é um tipo exótico de estrela composta inteiramente de nêutrons. Isso se deve à forte gravidade, quando a estrela é tão comprimida que todos os prótons e elétrons são comprimidos para formar nêutrons. Se as estrelas são ainda mais massivas, então elas se transformam em buracos negros após a explosão de uma supernova.
Supergigantes:
As maiores estrelas do universo são supergigantes. Esses são monstros com uma massa dezenas de vezes maior que a massa do Sol. Ao contrário da estrela relativamente estável do Sol, as supergigantes consomem seu combustível de hidrogênio a uma taxa incrível, e todo o seu combustível será completamente usado em alguns milhões de anos. Os supergigantes vivem rápido e morrem jovens, explodindo em supernovas; destruindo-se completamente no processo.
Como você pode ver, as estrelas vêm em vários tamanhos, cores e tipos. Saber o que explica isso e como são os diferentes estágios da vida de uma estrela é importante quando se trata de compreender nosso universo. Também ajuda quando se trata de nossos esforços contínuos para explorar a vizinhança estelar local, sem mencionar a caça à vida extraterrestre!
