Documentário: “Vida e Morte de uma Estrela”.
Como nascem as estrelas?
As estrelas se formam nas nebulosas gasosas existentes nas galáxias, como já havíamos comentado. Assim como as galáxias em geral, as nebulosas, são feitas quase que inteiramente de hidrogênio e hélio. Quando existe “turbulências”, que muitas vezes são causadas por explosões de supernovas nas proximidades, ocorre o adensamento em algumas regiões da nebulosa, formando assim os glóbulos de gás frio, que acabam colapsando sob seu próprio peso. Cada glóbulo dará origem a uma estrela. Esta formação demora milhares de anos.
No interior das nuvens de gases passam a ocorrer as flutuações na densidade, ou seja, as massas de gás irão atingir densidade suficiente para atrair cada vez mais matéria aumentando assim o centro gravitacional. A força gravitacional terá o papel de concentrar cada vez mais matéria.
Essas mudanças no interior das nuvens de gás e poeira, mencionadas anteriormente, passarão a sofrer a ação da energia cinética dos átomos, pois eles começaram a ser atraídos ao centro dos glóbulos. Ou seja, dentro da nuvem os gases passarão a adquirir velocidades maiores, isso fará com que a pressão e a energia térmica aumentem. Nesta fase de formação teremos a ação da força da gravidade, atraindo cada vez mais matéria, e a pressão gerada por estas movimentações. Estas duas forças atuando em sentidos contrários assim entra em “disputa” a força do centro gravitacional contra a pressão, que será responsável por impedir o colapso da massa de gás.
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“Mas será que o glóbulo não perde energia para o espaço?”
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A resposta a esta pergunta é: Sim! ele perde! Uma outra forma de impedir o colapso, além da ação da pressão, é a emissão de ondas eletromagnéticas. Esta emissão de ondas, irá levar a perda de energia, que ocasionará na diminuição da pressão (caso necessário ver a relação entre pressão e temperatura).
Com o passar do tempo, nestas fases, irá ocorrer uma maior contração do glóbulo, ou seja, o gás estará mais concentrado em um espaço menor, o que irá provocar um aumento na temperatura central. A massa do gás se contrai e auto-aquece, temos aqui o surgimento da estrela “embrião” (protoestrela).
Na figura 1, a seguir, está esquematizado no primeiro desenho a ação da contração gravitacional, e no segundo desenho as flechas saindo indicam a emissão de radiação na forma de ondas eletromagnéticas.
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Figura 1: Esquema da ação da força gravitacional e missão de radiação na formação de uma protoestrela. Fonte: Disponível em: <http://www.cdcc.usp.br/cda/aprendendo-superior/evolucao-estelar/>. Acesso em 23 de abril de 2017.
​ Com o acúmulo de massa, em algum momento o glóbulo irá entrar colapso, este colapso se dá em camadas, ocorrendo aos poucos da região mais externa para a mais interna, formando ao final do processo um disco em rotação (primeira parte da figura 2) com a protoestrela no centro (segundo quadro). Neste processo jatos de gases e poeira são gerados pelo disco rotante (terceiro quadro da figura 2). A pressão no centro da estrela aumenta até o ponto em que ela balanceia a força gravitacional, alcançando o equilíbrio hidrostático que faz parar o colapso. O material que sobra no disco circunstelar pode formar um disco protoplanetário, que possivelmente dará origem a planetas, semelhante ao sistema solar onde vivemos , no qual temos o sol como estrela.
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Figura 2: Da protoestrela ao sistema planetário.
Fonte: Disponível em: <http://www.cdcc.usp.br/cda/aprendendo-superior/evolucao-estelar/>. Acesso em 23 de abril de 2017.
Um outro esquema da formação estelar pode ser visualizado na Figura 3 a seguir. Como você irá perceber na figura, uma estrela não se forma sempre sozinha, normalmente de uma nuvem tem-se várias protoestrelas, esta característica é conhecida pelos astrônomos como “Aglomerados”. estes aglomerados também terão influências na forma como as estrelas se desenvolvem, o que será tratado no item sobre a evolução das estrelas.
O núcleo da protoestrela, continuará a acrescentar matéria das camadas externas a ela, ficando mais denso e mais quente. A temperatura é fator fundamental para que se dê início as chamadas reações termonucleares, sendo ela de aproximadamente 8 milhões de Kelvins. Assim a estrela irá começar sua fase de vida na chamada "Sequência Principal".
Figura 3: Formação de aglomerados de estrelas.
Fonte: Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/oei/stars/formation/form_st.htm>. Acesso em 23 de abril de 2017.
​ Na primeira parte da atividade 1, você teve a tarefa de identificar diferentes tipos de estrelas. Eis que temos outro questionamento: Porque existem estrelas de diferente tipos se elas nascem de processos semelhantes?
Você deve ter percebido que o fator principal da formação de uma estrela é o acúmulo de massa. Temos que a protoestrela precisa ter uma massa mínima (aproximadamente 10% da massa do Sol), sendo este um fato importantíssimo pois ela precisará atingir altas temperaturas, para realizar as reações termonucleares e entrar na Sequência Principal. No caso de a massa da protoestrela ser menor ela será uma Anã Marrom.
A vida de uma estrela de Sequência Principal será determinada pela sua massa. Tanto a temperatura quanto a luminosidade da estrela dependem de sua massa, massa está que começará a sofrer transformações. A Sequência Principal começa quando a estrela passa a transformar hidrogênio em hélio no núcleo.
Compreendemos até o momento o nascimento das estrelas, de agora em diante vamos acompanhar o desenvolvimento delas. Mas antes disso, o convidamos a assistir um trecho do documentário “Vida e Morte de uma Estrela”.
Pedimos que você assista até os 7 minutos e 30 segundos. O vídeo lhe fará uma revisão do conteúdo abordado até aqui e permitirá que você visualize as simulações e imagens utilizadas.
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​ Bora lá!
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