Estrelas

Estrelas são corpos celestes esféricos e de grandes dimensões formados por gases como hidrogênio e hélio. Elas são caracterizadas pela emissão de brilho e de calor, ambos resultantes do processo de fusão nuclear que acontece em seu interior. Originadas nas nebulosas, as estrelas têm um ciclo de vida cujo tempo depende de sua massa: estrelas mais massivas têm tempo de vida mais curto, tornando-se buracos negros no final, ao passo que estrelas menos massivas se transformam em anãs brancas e eventualmente desaparecem nos céus. De acordo com a Nasa, o número de estrelas existentes no Universo hoje é de 1 septilhão.

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Resumo sobre estrelas

• Estrelas são corpos celestes de grande dimensão compostos por gás e que tem como propriedades principais a emissão de luz e calor.
• O Sol é uma estrela, sendo ele a única estrela do Sistema Solar.
• As estrelas são classificadas de acordo com a coloração, o brilho e o comportamento em:
  • anãs amarelas ou estrela de sequência principal;
  • anãs vermelhas;
  • anãs brancas;
  • gigantes vermelhas;
  • gigantes e supergigantes azuis.
• Todas as estrelas nascem a partir de uma nuvem molecular, chamada também de nebulosa.
• Elas são compostas essencialmente por dois gases: hélio e hidrogênio. O hidrogênio é o combustível que gera energia no núcleo das estrelas.
• As estrelas têm um ciclo de vida determinado. Dependendo da sua massa, morrem depois de se tornarem uma anã branca (massa mediana) ou se tornam um buraco negro (massiva).
• Estima-se a existência de 1 septilhão de estrelas no Universo.
• Uma estrela é diferente de um planeta. Por sua vez, uma estrela cadente não é uma estrela: trata-se de um meteoro que entrou em combustão ao atravessar a atmosfera da Terra.
• Os nomes das estrelas devem ser aprovados pela União Astronômica Internacional (IAU).
• A estrela mais brilhante do Universo se chama Sirius.
• Os aglomerados de estrelas que observamos nos céus são chamados de constelações. A IAU determinou a existência de 88 constelações.

O que são as estrelas?

As estrelas são corpos celestes imensos e brilhantes, de formato esférico, compostos por gás que estão presentes no Universo conhecido. Além do brilho, as estrelas são astros emissores de calor, assim como o Sol, que é a única estrela existente no Sistema Solar.

Com exceção do Sol, as estrelas são melhor visíveis a olho nu, sem a ajuda de aparelhos como telescópios, apenas durante o período noturno, algumas com brilho mais intenso, outras com brilho mais fraco. Apesar de poderem parecer bastante próximas quando vistas pelo observador comum, elas ficam posicionadas a milhares de anos-luz do nosso planeta.

Tipos de estrelas

As estrelas são classificadas de acordo com três aspectos principais: a coloração que exibem, suas dimensões e a maneira como elas se comportam ao longo de sua vida. Com base nessas características, são cinco os tipos de estrelas:

• Anã amarela (ou estrela de sequência principal): esse tipo de estrela apresenta intensa atividade em seu núcleo, que, quando atinge elevadas temperaturas, inicia a reação de fusão nuclear. Essa é a reação responsável pela produção de energia na estrela. O principal exemplo de anã amarela é o Sol.

• Anã vermelha: essas são as menores estrelas existentes no Universo. Elas apresentam aspecto vermelho-alaranjado, com um brilho muito fraco que impossibilita de serem observadas a olho nu. Por conta do processo de fusão no seu núcleo e condução de material para a superfície, possuem temperaturas mais baixas do que as demais estrelas.

• Anã branca: compostas essencialmente por carbono e oxigênio, esse tipo de estrela consiste no núcleo de uma estrela anterior a ela, mas que encerrou uma parte de seu ciclo de vida e colapsou. Ainda que elas emitam luz intensa, as anãs brancas não geram energia na forma de calor, motivo pelo qual passam por um processo de resfriamento e eventual desaparecimento no céu. Esse estágio, que é o último de uma estrela de sequência principal, é precedido por uma gigante vermelha.

• Gigante vermelha: estrela bastante antiga e que passou por vários estágios de evolução até chegar a esse ponto. Forma-se quando as reações de fusão deixam de acontecer no núcleo e passam a acontecer na superfície. Apresentam brilho menos intenso e têm seu volume expandido, apesar de possuir menos massa do que em estágios precedentes. O Sol evoluirá para uma gigante vermelha em algumas dezenas de milhões de anos.

• Gigante e supergigante azul: são estrelas muito massivas que possuem, também, um brilho muito forte de coloração azulada. A atividade dessas estrelas é bastante intensa, o que resulta em temperaturas altas, que podem atingir pouco mais de 19,7 mil graus Celsius próximo da sua superfície. No caso das supergigantes, as temperaturas superficiais podem exceder 49 mil graus Celsius, o que as torna as estrelas mais quentes do Universo.

Do que as estrelas são feitas?

As estrelas são corpos celestes formados por gás. Os dois gases predominantes na composição das estrelas são o hidrogênio (H) e o hélio (He). Ambos participam de reações químicas, como a fusão nuclear, que resultam na geração de energia e na emissão de calor e de luz pelas estrelas. Outros elementos podem ser encontrados nas estrelas, como nitrogênio, oxigênio e carbono, que é o caso do Sol.

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Estrelas são planetas?

Não, as estrelas não são planetas. Esses corpos celestes apresentam estruturas, composições e, principalmente, comportamentos distintos. Por conta da grande quantidade de hidrogênio encontrada nas estrelas, elas realizam reações químicas que são responsáveis pela emissão de calor e de brilho, o que não acontece com os planetas. No Sistema Solar, por exemplo, a luz dos planetas é secundária e oriunda do Sol. As estrelas têm, além disso, uma trajetória de vida bastante instável e que, por essa razão, tende a ser mais curta do que a dos planetas.

Qual é a origem das estrelas?

Independentemente da idade e da fase em que estão, as estrelas têm uma mesma origem: nebulosas, chamadas também de nuvens moleculares. As temperaturas no interior desse tipo de nuvem são muito baixas e condicionam a formação de aglomerados de moléculas de gás e poeira. Na medida em que esses aglomerados crescem, cresce, também, a força gravitacional sobre eles, o que faz com que colapsem sobre si mesmos (contração gravitacional). Quando isso acontece, há intensa geração de energia no interior das estruturas formadas, que são chamadas de protoestrelas. Todo esse processo leva, em média, 100.000 anos para acontecer.

O processo de contração gravitacional é ativo nas protoestrelas, e continua por cerca de 10.000.000 anos. Por causa disso, elas atraem mais material do seu entorno, sobretudo moléculas de gás, que, ao entrar nesse novo sistema, passam a participar das reações que neles acontecem. A contração somente se encerra quando há um equilíbrio entre a fusão nuclear e a força da gravidade. Nesse momento, a protoestrela se torna, de fato, uma estrela.

Vida e morte das estrelas

Todas as estrelas têm um ciclo de vida, que pode ter durações de milhões ou de bilhões de anos. O tempo depende de um único fator: a massa dessa estrela. Aqueles astros que são mais massivos tendem a produzir energia mais rapidamente, motivo pelo qual apresentam um ciclo de vida mais curto do que as estrelas de massa intermediária, que integram a chamada sequência principal.

Como vimos anteriormente, a energia de uma estrela é gerada em seu núcleo a partir da reação de fusão nuclear. A fusão é caracterizada pela aglutinação de átomos de hidrogênio para a formação de hélio. O hidrogênio não está disponível em quantidades infinitas e, eventualmente, se esgota. Com isso, o núcleo passa novamente por um processo de colapso gravitacional, e o material externo a ele se expande, formando, assim, uma gigante vermelha.

Uma vez que o hidrogênio se esgotou em uma estrela de massa intermediária, como o Sol, a reação de fusão começa a acontecer entre átomos de hélio que restaram no núcleo, originando sobretudo carbono. Essa reação gera energia, que é liberada na forma de calor e de luz, aparentando a coloração azulada. Uma vez que todo o hélio foi consumido nesse processo, o núcleo da antiga estrela se transforma em uma anã branca. O material que estava ao redor dele dá origem a uma nebulosa. Com o passar do tempo, as anãs brancas perdem o seu brilho, até desaparecerem.

As estrelas massivas têm um destino diferente das estrelas medianas. A atividade que acontece no seu núcleo é mais intensa, o que faz com que o hidrogênio seja consumido mais rapidamente do que em estrelas medianas. Quando esse combustível se esgota, acontece a expansão do material externo que origina uma supergigante vermelha. O núcleo, entretanto, continua trabalhando a partir da fusão do hélio e produção de carbono. Nesse caso, o carbono também reage por conta do calor intenso e origina materiais metálicos no núcleo.

Esse processo aumenta a força da gravidade nessa região e, eventualmente, causa o colapso do núcleo sobre si próprio. O colapso é visto como uma explosão denominada supernova. A depender do tamanho desse núcleo, ele pode ter dois destinos diferentes: aqueles que são menores formam estrelas de nêutrons e neutrinos, enquanto os núcleos maiores originam os buracos negros.

Quantas estrelas têm no céu?

É impossível dizer o número exato de estrelas existentes no céu, haja vista a imensidão do Universo. Segundo a Nasa, somente na Via Láctea, galáxia em que habitamos, há aproximadamente 100 bilhões de estrelas. Considerando a totalidade do Universo, estima-se a existência de 1.000.000.000.000.000.000.000.000 (1x10²⁴) estrelas, ou seja, um septilhão de estrelas.

Nomes de estrelas

As estrelas mais brilhantes apresentam nomes de origem árabe, grega ou latina, sendo essa a nomenclatura oficial que facilita a sua identificação e estudo. Segundo a União Astronômica Internacional (IAU, na sigla em inglês), as demais estrelas têm, em sua maioria, designação alfanumérica que é formada por letras e números, os quais representam a sua posição celestial. Qualquer outra atribuição de nome às estrelas deve ter a aprovação da IAU, responsável pela catalogação desses corpos celestes.

• Nomes de estrelas mais brilhantes

As estrelas mais brilhantes são aquelas que apresentam temperatura mais elevada e que emitem um brilho intenso azul ou branco. Conheça, a seguir, o nome das dez estrelas mais brilhantes do Universo:

1. Sirius;
2. Canopus;
3. Rigil Kentaurus;
4. Arcturus;
5. Vega;
6. Capella;
7. Rígel;
8. Procyon;
9. Achernar;
10. Betelgeuse.

Estrelas cadentes

As estrelas cadentes recebem esse nome por causa do brilho intenso que emitem juntamente com o rastro luminoso que formam nos céus. Entretanto, esses corpos celestes não são estrelas. Uma estrela cadente é, na realidade, um meteoro que entrou em combustão ao adentrar em alta velocidade na atmosfera terrestre e friccionar com os gases que compõem essa camada de proteção do planeta.

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Estrelas e constelações

A identificação das estrelas nos céus se torna muito mais fácil quando conseguimos observar as constelações. Uma constelação é um conjunto de estrelas conectadas por linhas imaginárias que formam padrões e figuras, como animais e objetos. Elas são importantes para a orientação geográfica e, por muitos anos, foram utilizadas como a principal forma de reconhecer as direções (norte, sul, leste, oeste) nos deslocamentos na superfície terrestre. A IAU reconhece, atualmente, a existência de 88 constelações nos céus.

→ Videoaula sobre constelações

Curiosidades sobre as estrelas

• Por serem o local de nascimento das estrelas, as nebulosas (ou nuvens moleculares) são apelidadas de berçários de estrelas.
• As estrelas vermelhas são sempre aquelas que apresentam menor temperatura, ao contrário do que possa parecer. As estrelas azuis e brancas, em contrapartida, são as mais quentes do Universo.
• Quase 10.000 estrelas podem ser vistas a olho nu pelos seres humanos. Na ausência da luz refletida pela Lua e sem a poluição, poderíamos observar 2.000 estrelas simultaneamente no céu.
• Observar as estrelas nos céus é quase uma viagem no tempo: o brilho que vemos no momento foi emanado alguns minutos (no caso do Sol) ou mesmo anos antes daquele momento. Por exemplo: se identificamos a estrela Sirius no céu, aquela luz que estamos observando foi emitida por ela há 8 anos.
• O telescópio Hubble, da Nasa, identificou em 2022 a estrela mais distante já observada. A estrela denominada Earendel está a bilhões de anos-luz da Terra, e seu brilho demorou cerca de 12,9 bilhões de anos para chegar até o planeta.
• Astrônomos chineses foram os primeiros a registrar uma supernova, denominada SN 185, o que aconteceu no ano de 185 da era comum.

Fontes

CAIN, Fraser. Blue Giant Star. Universe Today, 03 fev. 2009. Disponível em: https://www.universetoday.com/24587/blue-giant-star/.

CHOI, Charles; HARVEY, Alisa. Stars: Facts about stellar formation, history and classification. Space, 26 set. 2022. Disponível em: https://www.space.com/57-stars-formation-classification-and-constellations.html.

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TILLMAN, Nola Taylor; BIGGS, Ben. Main sequence stars: definition & life cycle. Space, 26 set. 2022. Disponível em: https://www.space.com/22437-main-sequence-star.html.

ZUCKERMAN, Catherine. Everything you wanted to know about stars. National Geographic, 20 mar. 2019. Disponível em: https://www.nationalgeographic.com/science/article/stars.