10 tipos extremos de estrelas

Estrelas não são sempre amarelas e com cinco pontas. Na verdade, existem muitos tipos, com diferentes características e funções na astronomia – inclusive, uns bem estranhos e extremos, como esses:

10. As mais velhas

Quanto tempo pode viver uma estrela? Primeiro, vamos definir o tempo de vida de uma estrela como o tempo em que ela é capaz de fazer fusão nuclear, já que mesmo depois de “morta”, o “cadáver” de uma estrela (seu remanescente) pode ficar ativo por muito tempo. Levando em conta a fusão nuclear, quanto menos massiva uma estrela é, mais tempo tende a viver. As estrelas com massa menor são as anãs vermelhas. Elas têm cerca de 7,5 a 50% a massa do sol. Qualquer coisa menos massiva não seria capaz de fazer fusão nuclear, então não seria uma estrela. Os modelos atuais estimam que as menores anãs vermelhas poderiam fazer fusão por até 10 trilhões de anos. Uma estrela como o nosso sol faz fusão por cerca de 10 bilhões de anos, o que é 1.000 vezes menos. Depois de fundir a maioria de seu hidrogênio, uma anã vermelha deve tornar-se uma anã azul e, conforme usa o restinho de seu hidrogênio, deve parar com a fusão e se tornar uma anã branca.

9. As mais antigas

 As estrelas mais antigas que existem são as formadas logo após o Big Bang (cerca de 13,8 bilhões de anos atrás). Os astrônomos estimam a idade de estrelas observando sua luz estelar. Ela mostra quanto de cada elemento (por exemplo, hidrogênio, hélio, lítio) a estrela tem. As mais antigas tendem a ter principalmente hidrogênio e hélio, com muito pouca massa dedicada a elementos mais pesados. A estrela mais antiga de que temos conhecimento é a SMSS J031300.36-670839,3. Sua descoberta foi publicada em fevereiro de 2014. Estima-se que ela tenha 13,6 bilhões de anos, mas não é uma das “estrelas originais”. Nenhuma dessas foi encontrada, mas podemos estar perto. As anãs vermelhas podem viver trilhões de anos, então são boas candidatas.

8. As mais fracas

 Quanto mais longe uma estrela está, mais fraca sua luz parece. Eliminando o fator distância e medindo somente sua luminosidade, ou a quantidade total de energia emitida como fótons (partículas de luz), e nos limitando apenas às estrelas que ainda estão fazendo fusão, então as anãs vermelhas são as que têm a menor luminosidade entre todas. A estrela com luz mais fraca conhecida atualmente é a anã vermelha 2MASS J0523-1403. Menos luminosa do que ela somente as anãs marrons, que não são estrelas. Ainda mais escuros são os remanescentes de estrelas: anãs brancas, estrelas de nêutrons e buracos negros. Estrelas anãs brancas são um pouco luminosas, mas esfriam ao longo do tempo. 

Com tempo suficiente, se tornam pedaços frios de carbono que emitem quase nenhuma luz e tornam-se “anãs negras”. É preciso muito tempo para anãs brancas esfriarem, de forma que não existem anãs negras ainda. Por outro lado, astrofísicos não sabem o que acontece com a matéria em estrelas de nêutrons conforme elas esfriam. Ao observar supernovas em outras galáxias, eles podem estimar que centenas de milhões de estrelas de nêutrons devem ter se formado na nossa galáxia, mas só veem uma fração disso. O resto deve ter esfriado tanto que agora são essencialmente invisíveis. A teoria também diz que podem existir buracos negros profundos do espaço intergaláctico com nada os orbitando, ou seja, solitários, que emitiriam um pouquinho de radiação de Hawking, mas seriam os remanescentes de estrela menos luminosos existentes.

7. As mais luminosas

 As estrelas mais luminosas também tendem a ser as mais maciças, bem como a ser estrelas Wolf-Rayet, o que significa que são quentes e despejam um monte de massa em seus fortes ventos estelares. As estrelas mais luminosas também não duram muito tempo: vivem rápido e morrem jovem. A estrela que atualmente detém o título de mais luminosa (e maciça) é a R136a1. Sua descoberta foi anunciada em 2010. É uma Wolf-Rayet com uma luminosidade em torno de 8,7 milhões de vezes a do nosso sol e uma massa de cerca de 265 vezes a do sol. Como está derramando massa, já teve uma massa tão elevada quanto 320 sóis. R136a1 é na verdade parte de um conjunto denso de estrelas chamado R136. De acordo com Paul Crowther, um dos seus descobridores, “planetas levam mais tempo para se formar do que estas estrelas para viver e morrer”. Mesmo que se elas tivessem planetas, seu céu à noite seria quase tão brilhante quanto durante o dia.

6. As maiores

 Apesar de sua enorme massa, R136a1 não é a maior estrela (em tamanho) que existe. Há muitas outras maiores, todas estrelas vermelhas supergigantes. Essas estrelas passam a maior parte de sua vida muito menores, até que ficam sem hidrogênio para fundir, começam a fundir hélio, ficam muito mais quentes e expandem. Nosso sol acabará ficando com pouco hidrogênio e deve expandir-se, mas se tornará apenas um gigante vermelho. Para tornar-se uma supergigante vermelha, uma estrela deve ser pelo menos 10 vezes mais massiva do que o nosso sol. 

A fase de supergigante vermelha é breve, durando apenas alguns milhares de um bilhão de anos (o que é breve para os padrões de estrelas). As maiores supergigantes vermelhas conhecidas são Antares A e Betelgeuse, mas elas são relativamente pequenas em comparação com o tamanho que essas estrelas podem alcançar. Nomear a maior supergigante vermelha é uma missão muito difícil, porque seus tamanhos exatos são complexos de estimar com exatidão. As maiores podem ser até 1.500 vezes maiores (ou ainda mais do que isso) do que o nosso sol.

5. As com explosões mais luminosas

 Os fótons de maior energia são chamados de raios gama. Eles podem ser produzidos em explosões de bombas nucleares, por isso, no passado, os Estados Unidos lançaram satélites especiais, os satélites Vela, para procurar os raios gama produzidos por testes de bombas nucleares soviéticas. Em julho de 1967, esses satélites detectaram uma explosão de raios gama (ERG) que não parecia ter sido produzida por uma bomba. Muitas outras explosões foram detectadas depois disso. Elas tendem a ser curtas, com duração de apenas alguns milissegundos até vários minutos, e incrivelmente brilhantes – muito mais luminosas do que as estrelas mais luminosas, ainda que brevemente. 

A fonte dessas explosões não está na Terra. O que, então, produz as ERGs? Existem várias teorias. Hoje, a maioria crê que elas se originam em estrelas de grande massa (supernovas ou hipernovas) a caminho de se tornar estrelas de nêutrons ou buracos negros. Algumas ERGs podem vir de magnetares, uma espécie de estrela de nêutrons com um campo magnético extremamente forte. Outras podem ser resultado de duas estrelas de nêutrons se fundindo em uma só, ou de uma estrela de nêutrons sendo sugada por um buraco negro.

4. As mais loucas ex-estrelas

Buracos negros não são estrelas: são restos de estrelas. Ainda assim, é divertido compará-los com estrelas, porque tais comparações destacam quão malucos eles são. Um buraco negro é o que se forma quando a gravidade de uma estrela é forte o suficiente para superar todas as outras forças, fazendo-a entrar em colapso sobre si mesma. Com uma massa diferente de zero, mas volume zero, buracos negros teoricamente têm densidade infinita, mas dizemos isso só porque não temos uma boa teoria para explicar o que está realmente acontecendo ali. 

Também, buracos negros podem ser extremamente maciços. Os encontrados nos centros de algumas galáxias podem ter dezenas de bilhões de massas solares. Além do mais, a matéria que orbita em torno de buracos negros supermassivos pode ser muito luminosa, às vezes mais luminosa do que todas as estrelas de uma galáxia. Podem até mesmo existir poderosos jatos de matéria emanando perto de um buraco negro, que se deslocam quase à velocidade da luz. Em resumo: louco!

3. As mais rápidas

 Em 2005, Warren Brown e outros astrônomos do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (EUA) anunciaram a descoberta de uma estrela se movendo tão rápido que deixaria a Via Láctea para nunca mais voltar. Seu nome oficial é SDSS J090745.0 024.507. Outras estrelas muito rápidas foram descobertas desde então. Elas são conhecidas como estrelas hipervelozes, ou estrelas de hipervelocidade. Em maio de 2014, 20 foram encontradas. A maioria parecia estar vindo do centro da galáxia. Uma hipótese é que os pares de estrelas (sistemas binários) passaram perto do buraco negro no centro da galáxia e, em seguida, uma delas foi capturada pelo buraco e a outra ejetada em alta velocidade. 

Também precisamos levar em conta distância para medir a velocidade de estrelas. Em geral, quanto mais longe uma estrela está de nossa galáxia, mais rápido parece estar se afastando de nós. Isso é devido à expansão do universo, não ao movimento da estrela através do espaço.

2. As mais variáveis

 Muitas estrelas oscilam bastante em brilho aparente. Elas são conhecidas como estrelas variáveis. A lista de estrelas variáveis conhecidas possui mais de 45.000 somente na nossa galáxia, a Via Láctea. Segundo o professor de astrofísica Coel Hellier, a mais variável dessas estrelas é a variável cataclísmica (VC), que são estrelas binárias. O seu brilho pode aumentar por um fator de 100 em menos de um dia e, em seguida, diminuir só para voltar a aumentar, e assim por diante. 

Hoje, temos uma melhor compreensão do que está acontecendo com as VCs: elas são pares de estrelas em que uma é “normal” e a outra uma anã branca. Matéria cai da estrela normal para um disco de acreção em órbita da anã branca. Uma vez que a massa do disco fica suficientemente elevada, a fusão começa, causando o aumento observado no brilho. Isso não dura muito: a fusão desaparece e todo o processo começa novamente. Existem algumas variações desta dinâmica. Por exemplo, às vezes, a anã branca é destruída.

1. As mais bizarras

 Alguns tipos de estrelas são muito incomuns. Elas não são as maiores ou as mais brilhantes, mas sim as mais estranhas. Objetos Thorne-Zytkow são um exemplo. Nomeados em homenagem aos físicos Kip Thorne e Anna Zytkow, os primeiros a sugerir que eles poderiam existir, Thorne-Zytkow é uma estrela de nêutrons que espirala no núcleo de uma gigante ou supergigante vermelha. Louco, né? Uma dessas estrelas foi recentemente encontrada. Em outro caso bizarro, às vezes, duas grandes estrelas amarelas podem orbitar tão próximas uma da outra que a matéria “cai” entre elas, fazendo com que o par se pareça um amendoim cósmico gigante. Apenas dois desses sistemas são conhecidos. 

Também existe a Estrela de Przybylski, que tem uma luz diferente de qualquer outra estrela. Os astrônomos podem medir a intensidade de cada comprimento de onda de luz como forma de descobrir do que a estrela é feita. Esse é um processo geralmente simples, mas os cientistas ainda estão tentando entender o espectro da estrela de Przybylski.

Fonte: Listverse