Por que as estrelas são os principais locais de formação dos elementos químicos?

Estrelas são corpos celestes formados por gases, como hélio e hidrogênio, e poeira, com a presença de um núcleo denso no interior do qual acontecem as reações de fusão que resultam na liberação de energia. As estrelas se formam nas nebulosas e podem ter um tempo de vida de milhões a bilhões de anos, o que varia em conformidade com a sua massa. É difícil estimar quantas estrelas existem hoje no nosso Universo, mas alguns astrônomos indicam que o número ultrapassa os 20 dígitos.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre estrelas
• 2 - Formação das estrelas
• 3 - Composição das estrelas
• 4 - Características das estrelas
• 5 - Tipos de estrelas
• 6 - Vida e morte das estrelas
• 7 - Nome das estrelas
  • → Lista das 10 estrelas mais brilhantes
• 8 - Qual a quantidade de estrelas no céu?

Resumo sobre estrelas

• São corpos celestes esféricos compostos por gases como hidrogênio e hélio. Em seu interior, está presente um núcleo no qual ocorrem as reações de fusão nuclear, responsáveis pela energia e luz emitidas por esses objetos.

• Elas se formam no interior das nebulosas a partir do colapso gravitacional dos nós globulares.

• Seu estágio inicial é denominado protoestrela.

• Demoram milhões de anos para atingirem o estado maduro, que representa a maior parte da vida delas. Nesse estágio têm início as reações termonucleares.

• Podem possuir ciclos de vida muito longos, de bilhões de anos, ou curtos, de milhões de anos, o que depende da sua massa.

• As menores se tornam anãs brancas após o encerramento desse ciclo. As massivas terminam como estrelas de nêutrons ou buracos negros.

• Sua classificação é feita de acordo com o seu tamanho e coloração.

• O nome oficial de cada uma é aprovado pela União Astronômica Internacional (IAU).

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Formação das estrelas

O processo de formação das estrelas que compõem o nosso Universo tem início nas nuvens compostas por poeira e gases chamadas de nebulosas. O interior das nebulosas consiste em um ambiente de alta turbulência, causada pela movimentação dos gases e dos demais materiais que as compõem, dando origem a nós globulares, que podem sofrer colapso gravitacional, fase inicial da constituição de uma estrela. Desse modo, várias dessas estruturas são formadas no interior das nebulosas, razão pela qual estas são chamadas de berçários de estrelas.

Uma estrela no primeiro estágio de seu processo de formação é chamada de protoestrela.A contração gravitacional característica dessa fase inicial continua por milhões de anos, o que promove um aumento de temperatura no núcleo das protoestrelas e atrai gradativamente maior quantidade de gases e poeira para o seu entorno.

É somente depois de decorrido um longo período que as reações de fusão nuclear passam a acontecer na região central das estrelas, quando a temperatura dessa região já atingiu, pelo menos, 15 milhões de graus Celsius. A partir de então, o colapso gravitacional cessa e há uma situação de equilíbrio, tendo início uma nova fase da vida delas. O Sol, por exemplo, a única estrela que compõe o Sistema Solar, levou 50 milhões de anos desde a sua fase de protoestrela até a fase madura.

Composição das estrelas

As estrelas são compostas essencialmente por dois elementos gasosos, o hélio (He) e o hidrogênio (H). Na área central delas, acontecem as reações termonucleares, em que os átomos de hidrogênio sofrem fusão e dão origem aos átomos de hélio. Essa reação libera uma grande quantidade de energia na forma de calor, sendo responsável também pela emissão da luz característica das estrelas.

Características das estrelas

As estrelas são corpos celestes em formato esférico e compostos por um plasma constituído por gases e poeira, notadamente hélio e hidrogênio, como vimos. Durante a fase madura de sua vida, as estrelas se mantêm em uma condição de equilíbrio decorrente das forças gravitacionais próprias a ela e da pressão exercida pelo núcleo graças às reações de fusão que acontecem no interior dessa estrutura. Esse estado é chamado de equilíbrio hidrostático.

O tamanho e a massa das estrelas variam consideravelmente de acordo com fatores como a idade e a fase em que elas se encontram. O segundo aspecto, que corresponde à massa das estrelas, é importante ainda para a sua classificação em: pouco massivas, intermediárias, massivas e supermassivas. Já a temperatura da superfície estelar pode variar entre 2500 ºC, naquelas mais antigas, até quase 50.000 ºC, nas que estão no início de sua fase madura.

A luminosidade emitida pelas estrelas depende da sua idade e da quantidade de energia gerada no seu núcleo, que vai diminuindo com o passar do tempo e o consumo do seu combustível, o hidrogênio.O tamanho e a temperatura das estrelas são fatores que interferem no seu brilho. O segundo aspecto também determina a coloração desses corpos celestes. Estrelas mais quentes são aquelas mais brilhantes e de coloração branca ou azulada, diferentemente das estrelas mais frias e antigas, que aparecem avermelhadas.

A idade das estrelas varia de alguns milhões até bilhões de anos. Estima-se que as mais antigas possuem praticamente a mesma idade de nosso Universo, 13,8 bilhões de anos.

Tipos de estrelas

As estrelas são classificadas, de acordo com a sua massa e coloração, em:

• Anãs brancas: são derivadas do processo de colapso de outras estrelas da sequência principal, consistindo no seu estágio final. Apesar de emitir brilho, não existem reações de fusão acontecendo no seu núcleo.

• Anãs amarelas: apresentam atividade em seu núcleo, no qual ocorrem as reações de fusão nuclear. Elas fazem parte da sequência principal. Um exemplo é o Sol.

• Anãs vermelhas: são as de maior presença no Universo. Possuem massa pequena, brilho fraco e temperaturas mais baixas que a do Sol.

• Gigantes vermelhas: são estrelas em estágio avançado de seu ciclo de vida, dispondo de um tamanho maior, mas de massa reduzida, com menos brilho do que na fase anterior. Em aproximadamente cinco bilhões de anos, o Sol se tornará uma gigante vermelha.

• Gigantes e supergigantes azuis: são muito massivas e brilhantes, apresentando temperaturas extremamente elevadas, variando entre 10.000 K e 50.000 K, no caso das supergigantes. Estas podem apresentar até 25 vezes a massa do Sol. Pela intensa atividade que ocorre em seu núcleo, são também estrelas muito jovens e com curto ciclo de vida.

Interessante:Existem também as estrelas de nêutrons, estruturas muito pequenas, com diâmetro aproximado de 20 km, massivas e extremamente densas, sendo compostas essencialmente por nêutrons. Elas realizam movimento circular a altas velocidades, representando o estágio final de muitas estrelas massivas.

Saiba mais: O que são as estrelas cadentes?

Vida e morte das estrelas

As estrelas se formam, amadurecem e deixam de existir como a maioria dos corpos celestes do Universo. O ciclo de vida de uma estrela pode ter duração de milhões ou bilhões de anos. Uma característica que todas elas apresentam, no entanto, é o fato de a sua fase madura corresponder a cerca de 90% de todo esse ciclo.

A maneira como uma estrela evolui até a sua morte varia de acordo com a massa, diretamente relacionada com a presença de gás combustível em sua estrutura para a continuidade das reações químicas do núcleo. Quando essas reações consistem na fusão do hidrogênio para a composição do hélio, caracteriza-se esses astros como estrelas de sequência principal. Nesse caso, o hidrogênio vai sendo consumido até se esgotar, fazendo com que o núcleo colapse e a parte externa da estrela se expanda até que ela se torne uma gigante vermelha.

A partir de então, as etapas que seguem dependem diretamente da massa da estrela. Nas estrelas medianas e pouco massivas, a atividade no núcleo continuará, porém dando origem a átomos de carbono originários da fusão do hélio. Quando este chega ao fim, toda a massa da estrela dá origem a uma nebulosa planetária. O núcleo, por sua vez, origina uma anã branca.

No caso das estrelas massivas, que apresentam pelo menos sete vezes a massa do Sol, ocorre a formação das supergigantes vermelhas. Seu núcleo dá início a reações que resultam na formação de elementos como o ferro, cuja produção demanda uma enorme quantidade de energia. Em decorrência disso, a estrela retrai como reação da própria gravidade e, logo em seguida, se expande de maneira violenta por meio de uma explosão chamada de supernova.

A maior parte dos seus materiais fica no espaço, mas cerca de 25% darão origem a uma estrela de nêutrons ou a um buraco negro, o que depende da massa propriamente dita. Originam buracos negros somente as estrelas supermassivas. Observe:

Nome das estrelas

O nome oficial atribuído às estrelas deve passar pela aprovação da União Astronômica Internacional (IAU, na sigla em inglês), responsável pela sua catalogação com a finalidade de torná-lo padrão para a comunicação e para os estudos desses objetos. A lista da IAU apresenta 330 nomes oficiais de estrelas aprovados até então.

→ Lista das 10 estrelas mais brilhantes

Para apresentarmos alguns exemplos de nomes de estrelas, trazemos a lista das 10 estrelas conhecidas mais brilhantes, de acordo com a Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço (Nasa):

• Sirius;

• Canopus;

• Rigil Kentaurus;

• Arcturus;

• Vega;

• Capella;

• Rígel;

• Procyon;

• Achernar;

• Betelgeuse.

Qual a quantidade de estrelas no céu?

A determinação exata da quantidade de estrelas existentes nos céus do nosso Universo é uma tarefa extremamente difícil, quase impossível. Levando em consideração somente a galáxia na qual nos inserimos, a Via Láctea, estima-se que haja entre 100 e 200 bilhões de estrelas. No total, a previsão do número de estrelas do Universo é da ordem de 1024 ou um septilhão.

Por Paloma Guitarrara
Professora de Geografia

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