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Evolução
Estelar |
As
estrelas também morrem. Esta é, meus amigos,
a mais pura das verdades. São "vivas"...
Nascem, crescem, morrem. Algumas até se alimentam.
De
facto, o Universo não apareceu ali, assim de um
momento para o outro. Foi necessário um longo processo
de evolução que levou milhares de milhões
de anos até chegar à complexidade que hoje
tem. |
Da
mesma forma, as estrelas não apareceram ali em
cima, assim simplesmente. Tiveram de nascer, de se formar.
Cada uma delas, no seu tempo, no seu lugar com as suas
características.
O
que pretendo com este artigo, é explicar de forma
fácil, como nascem, vivem e morrem as estrelas.
Uma
estrela é uma enorme bola de gás a arder.
Todo esse gás teve de vir de algum lado. E algo
teve de acontecer para que esse gás se juntasse
e formasse uma estrela. Esse é o processo de que
vos vou falar. |
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O
Universo é composto por muitas coisas, mas principalmente
por hidrogénio. Cerca de 2/3 do Universo são
hidrogénio. Este encontra-se espalhado um pouco
por todo o Universo, concentrado em grandes massas -
as nebulosas - e normalmente está ali parado
sem fazer nada. Mas, a uma dada altura, eis que algo
acontece, um desequilíbrio gravitacional, provocado
pela sua própria massa ou por uma perturbação
qualquer como, por exemplo, a passagem de uma estrela
por perto, provoca a fragmentação da nebulosa,
desfazendo-a em pedaços.
Um desses pedaços, por força da gravidade
começa a contrair-se e a comprimir-se de forma
gradual até que se forma uma protoestrela, ou
seja, uma estrela embrionária. Um núcleo
denso e um halo de gás em colapso e crescente
aquecimento.
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O
núcleo, ao fim de várias dezenas de milhar
de anos (cerca de 50 000 anos), está tão
quente que começam a verificar-se os processos
de combustão nuclear, a protoestrela acende-se
...nasceu uma estrela! Começam a verificar-se intensas
correntes de convecção e as suas camadas
exteriores são expelidas por um vento muito quente
e forte. Após mais umas dezenas de milhar de anos
(50 000) nesta fase, a jovem estrela atinge a maturidade,
fase em que está estabilizada. Nesta fase a pressão
para fora, provocada pela libertação de
energia decorrente da fusão nuclear do hidrogénio
em hélio, é contrabalançada pela
própria gravidade da estrela, mantendo assim um
precioso equilíbrio - o equilíbrio hidroestático.
Está formada uma estrela com algumas vezes a massa
do Sol, de entre 3 a 15 vezes.
Assim
viverá a nossa estrela durante cerca de 10 milhões
de anos, até que todo o hidrogénio no seu
núcleo tenha sido transformado em hélio.
Neste ponto, deixa de existir pressão do interior,
devido à paragem da fusão nuclear, o núcleo
contrai-se e aquece, o hidrogénio das camadas superiores
continua a fundir-se em hélio, provocando, todo
este processo, a expansão da estrela, tornando-a
numa super gigante vermelha. |
Nesta
fase o hélio resultante da fusão nuclear
do hidrogénio, começa a fundir-se em carbono,
pois a temperatura subiu de tal forma que este processo
é agora possível no núcleo. Este
carbono será fundido em fases sucessivas em elementos
cada vez mais pesados. Este
fenómeno é provocado pela contracção
e aquecimento do núcleo, por acção
da gravidade, e esta é a tentativa desesperada
de evitar o colapso do núcleo, pela necessidade
de re-adquirir o equilíbrio hidroestático
e garantir a subsistência da estrela.
Quando,
finalmente, o ferro é produzido no núcleo,
a estrela está condenada. |
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Não
mais será possível a fusão nuclear
no núcleo, logo não há mais energia
para manter o equilíbrio, para contrariar a gravidade.
O núcleo então colapsa catastroficamente,
forçado pela sua própria gravidade. Este
colapso liberta quantidades incríveis de energia
para as camadas exteriores da estrela, provocando uma
das mais espectaculares e violentas explosões conhecidas
no Universo - uma Supernova!Num curto espaço de
tempo, uma única estrela poderá brilhar
tanto quanto uma única galáxia!
Quando
acontece a supernova, como resultado desta violenta e
catastrófica explosão, são enviados
para o espaço, juntamente com várias ondas
de choque, nuvens de gás e poeira. |
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Surge,
também, um objecto, a estrela de neutrões.
Esta forma de estrela é muito pequena, apenas uns
quilómetros de diâmetro, mas incrivelmente
densa. É o núcleo central da estrela defunta.
A grande pressão gravitacional provoca o esmagamento
da matéria em neutrões estreitamente ligados. |
É
um objecto que gira muito rapidamente, até cerca
de 30 vezes por segundo ou mais. Existem várias
que, no seu movimento de rápida rotação,
emitem ondas de rádio, centradas nos pólos
magnéticos. Quando estes sinais varrem o espaço,
atingindo a Terra, podemos captá-los como se fossem
feixes de farol. São captados sob a forma de pulsações
magnéticas pelos radioastrónomos, através
dos radiotelescópios. Por isso, estas estrelas,
foram e são designadas por pulsares. |
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Foi
a partir de uma destas nuvens que se formou o Sistema
Solar. Do remanescente de uma supernova, ou seja dos restos
de uma estrela que explodiu, com hidrogénio, hélio
e elementos mais pesados gerados na estrela morta, incluindo
elementos mais pesados que o ferro que só são
criados pela explosão da supernova, o Sistema Solar
começou a formar-se. Uma onda de choque fez com
que a matéria da nuvem começasse a contrair-se.
Este processo é muito demorado, podendo levar milhões
de anos até que a nuvem se contraia o suficiente
para aquecer o núcleo à temperatura de desencadear
a fusão nuclear e se acenda.
Passado
um milhão de anos ou mais, o jovem Sol terá
o dobro da largura actual e será cerca de 1 vez
e meia mais brilhante. A nuvem começa a rodar,
e pela força dessa rotação e da gravidade
a nuvem achata-se, formando um disco. Neste disco as colisões
do material existente são muito abundantes e esse
material, começa a agregar-se em corpos chamados
planetesimais. Após algo como uns 30 milhões
de anos, o Sol atingiu a maturidade, somente um pouco
mais escuro e frio que actualmente. O núcleo tem
uma "agradável" temperatura de cerca
de 10 milhões K, o suficiente para activar a sua
fornalha nuclear, começando a fusão do hidrogénio
em hélio. Os planetesimais, agregaram praticamente
toda a matéria e são agora os nove planetas
(ou oito, mas isso será outro artigo). Contudo
deixaram restos, como a cintura de asteroides, os cometas
e, pensa-se que exista, a nuvem de Oort.
A
fase seguinte é a actual. O Sol transforma-se numa
estrela amarela, vivendo na chamada sequência principal,
a temperatura no seu núcleo é agora de cerca
de 15 milhões K, bastante quentinho...Até
chegar aos nossos dias, o Sol demorou cerca de 4600 milhões
de anos!
Mas
infelizmente, o Sol não é eterno. Vai morrer,
vai apagar-se um dia ...Daqui a cerca de 4000 milhões
de anos, o hidrogénio do núcleo terá
sido todo transformado em hélio, por fusão
nuclear. Este hélio é quase puro e muito
denso. Nas camadas exteriores a fusão do hidrogénio
em hélio, contínua ...
Nesta
fase, já estaremos esturricados há muito,
pois o Sol será uma gigante vermelha, que se terá
expandido até englobar a órbita de Júpiter.
Dentro de cerca de 5500 milhões de anos, o núcleo
de hélio, estará suficientemente quente
para arder, devido à contracção já
falada.
Nesse
momento o Sol resplandescerá num clarão
de hélio e terá mais um tempo de vida, mas
quando o hélio se esgotar no núcleo, o processo
de fusão continuará apenas nas camadas superiores.
O processo de combustão nuclear nas camadas sucessivas
da gigante vermelha envelhecida, evoluem para uma fase
em que as forças deixam de estar em equilíbrio.
A estrela começará a oscilar em tamanho
e possivelmente vai ejectar para o espaço algumas
das suas camadas exteriores. Depois de o hélio
do núcleo ter sido totalmente consumido, o núcleo
contrair-se-á mais uma vez, mas desta feita nunca
aquecerá o suficiente para criar os elementos mais
pesados, pois a sua massa não produz gravidade
suficiente para tal ...
Assim
o fim da estrela não será tão catastrófico
como o da sua estrela mãe, várias vezes
mais maciça que explodiu. Não haverá
supernova. O hidrogénio que sobra nas camadas exteriores
expandir-se-á para o espaço, formando uma
bela nebulosa planetária que brilhará, juntamente
com um núcleo residual que se tornará numa
pequena, mas muito brilhante anã branca.
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Eventualmente,
esta anã branca, que é nada mais, nada menos
do que uma estrela fóssil, arrefecerá e
deixará de emitir energia, tornando-se fria e densa,
escura e invisível aos astrónomos. Este
tipo de estrela é conhecida como a anã negra.
Este é o fim que estrelas como o Sol e outras da
mesma classe têm reservado. Se a estrela é
muito, muito maciça, digamos cerca de 10 vezes
ou mais a massa do Sol, outro destino a espera. Não
será a fantástica e catastrófica
supernova por si só, nem será o espectáculo
multicolor de uma nebulosa planetária...Será
sim, um objecto mais bizarro e exótico - um buraco
negro. |
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Estas
estrelas, quando no fim da sua existência, são
abaladas pelas forças inexoráveis da gravidade,
como são muito maciças, produzem forças
graviticas muitíssimo fortes capazes de comprimir
a estrela moribunda, numa das formas mais estranhas que
a matéria pode assumir no Universo.
À
medida que a gravidade se vai apoderando da estrela tomando
o domínio absoluto, as estruturas possíveis
são esmagadas e as partículas que formam
a matéria são desintegradas. Por outro lado,
uma vez que a velocidade necessária para escapar
à gravidade de um buraco negro é superior
à da luz (300 000 km/s, aproximadamente), nem mesmo
esta consegue escapar de um buraco negro ...Assim nada
pode emergir do buraco negro e, na realidade, a matéria
nele existente é como se fosse retirada para fora
do Universo. O espaço-tempo é dobrado num
círculo apertado e esmagado num único ponto
- a singularidade.
Todas as informações relativas a buracos
negros são deduções teóricas
de vários estudos, pois não se pode visualizar,
se existe, um buraco negro directamente. Os supostos buracos
negros, mostram a sua presença porque são
glutões. Ao engolirem a matéria, esta transforma-se
em energia, enquanto é sugada. Esta energia é
na forma de raios - X. É esta a assinatura de um
buraco negro.
Fontes:
O Novo Atlas do Mundo - Selecções Reader's
Digest
A Aventura da Vida - Selecções Reader's
Digest |
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