o PALADINO: junho 2017

Eureka! - A Morte das Estrelas

"Nós somos feitos de poeira estrelar"

- Carl Sagan

Bem-vindos- a mais um EUREKA!

No ar novamente, perdoem a falta de conteúdo, infelizmente algo chamado "Vida" tem me dado muito mais compromissos que o normal... Mas não importa, voltamos, e se tudo der certo todo mês haverá uma matéria nova.

O Sol, ele existe a milhares de anos e ainda está lá, mas é possível que uma estrela morra? A resposta é sim, tudo que nasce acaba tendo um fim. O único problema é que você não estará aqui para ver esse evento, visto que demora muito tempo para tal acontecimento. O que acontece? Como morrem as estrelas? Bom, antes de responder à pergunta vamos saber um pouco mais do que compõe uma estrela.

O que é uma estrela

Não, o Sol não pega fogo - Imagem da NASA

Diferente do que certas pessoas pensam, uma estrela não é uma bola de fogo. Fogo não existe no espaço porque não há oxigênio. Uma estrela é feita de gases (a maioria de hidrogênio), que por causa da imensa gravidade, "caem" em direção ao centro e se juntam no processo conhecido como fusão nuclear.

Nebulosa: Nuvem de gás que dá origem a uma estrela

Sabe a bomba H que recentemente a Coreia do Norte alegou ter, e que seria a bomba atômica mais forte? Essa bomba é real (talvez não na Coreia), e funciona pela fusão nuclear; os núcleos dos átomos se fundem, liberando energia e formando elementos cada vez mais pesados. Essa reação libera muita radiação. O calor do Sol que você sente de dia é essa radiação.

Como as estrelas possuem massas grandes a atração gravitacional acaba sendo mais forte, de acordo com Isaac Newton e a lei de gravitação, a gravidade de um objeto depende de sua massa. Como as estrelas tem gravidade alta e, também, altos níveis de radiação sendo emitidos acabamos tendo um equilíbrio, visto que a atração gravitacional absorve os gases e a pressão provocada pela reação nuclear os expulsa. Este equilíbrio é o que ocorre com o nosso Sol, por enquanto. Com estrelas maiores obtém-se massa maiores, e isto é um problema, porque quando chegar o esgotamento de seu combustível (Hidrogênio e Hélio) haverá maior pressão radioativa no núcleo e com isso elementos mais pesados serão fundidos, como o ferro que não produz energia, logo teremos uma força gravitacional maior e o equilíbrio entre gravidade e pressão se desfaz, a estrela colapsa e implode numa fração de segundos acontecendo uma enorme explosão que chamamos de supernova.

Assim morre uma estrela, porém no lugar dela pode ficar uma nebulosa planetária - poeira estelar -, dependendo do quão massivo é a estrela, fica em seu lugar uma estrela de nêutrons (8 a 20 vezes a massa do nosso sol), ou um buraco negro (20 a 30 vezes a massa do sol). No caso do nosso Sol ela morrerá em forma de uma Anã Branca. Se o combustível que funde vários elementos no seu núcleo cessará e a estrela morrerá, ela continua brilhando, por quê? Isso ocorre por causa da temperatura extremamente alta da nuvem de gases que sobra.

Vamos falar aqui especificamente dos dois objetos mais intrigantes que vêm das estrelas.

Estrela de nêutrons

Descoberta por James Chadwick, o nêutron, no átomo, tem a função de equilibrar mantendo o núcleo unido. Em geral não possui carga. Os nêutrons também podem ser criados através do campo eletrônico. Como a gravidade da estrela depois da contração e da supernova é muito grande, os átomos não conseguem se manter, e os elétrons "caem" em direção ao núcleo. Neste processo um elétron se combina com um próton, formando um nêutron nuclear e um neutrino/partícula fantasma (partícula subatômica) que sai adentro do universo, que aliás está cheio deles, assim deixa apenas o nêutron formando uma esfera de nêutrons. A gravidade continua pressionando os nêutrons até que eventualmente passam pelo princípio de exclusão de Pauli, que diz, de forma simplificada, que uma partícula não pode ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo do que outra. Deixando apenas o nêutron, obtendo, assim, uma estrela de nêutron.

Esse objeto é do tamanho de uma cidade como Manhattan, porém com uma massa muito maior do que a do Sol. Uma colher de estrela de nêutrons pesaria 1 bilhão de toneladas na Terra! Tem uma crosta muito dura feita de ferro, e seu núcleo é um líquido denso com muitos nêutrons. As estrelas mais compactas giram muito rápido, centenas de rotações em apenas um segundo.

As estrelas de nêutron são os objetos mais densos encontrados, falam "um buraco negro é mais denso que uma estrela de nêutrons", mas isso é relativo, não se consegue medir a densidade de um buraco negro enquanto a estrela de nêutrons sim. Já foram encontrados várias delas, como? A estrela de nêutron tem um campo magnético muito forte, ao girar os feixes de energia se emitem para todo espaço parecendo um farol espacial.

Pulsar do Caranguejo

Esses feixes, chamados de pulsares, que passam pelo espaço chegam até a Terra e são detectados por radiotelescópios. Algumas estrelas de nêutrons pulsares, assim como um buraco negro, podem sugar a energia de estrelas próximas, e passam a emitir raios-x. Também existem outro tipo de pulsar:

MAGNETARES: são pulsares com campos magnéticos extremamente fortes.Emitem raios-x e raios gama.

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Buraco negro

Esse sim é um corpo celeste intrigante. É o estágio final quando uma estrela é grande o suficiente. Nesse caso, a mesma supernova que origina a estrela de nêutrons é muito mais violenta. Ela contrai a estrela de maneira tão forte que toda a massa do astro se compacta num único ponto (a singularidade).

Explicando o termo "buraco negro". Negro seria pelo fato de não conseguirmos ver um - Só podemos detectar que eles existem pelo seu efeito gravitacional. Então, quando os astrônomos identificam um buraco negro, é observando o movimento de corpos ao redor de um ponto invisível. Mas por que esse objeto é invisível? Porque sua atração gravitacional é tão grande que atrai até mesmo a luz. Quando ela "cai" no buraco negro, nunca mais sai, por isso o buraco negro não emite luz.

Diferente do que muita gente pensa, o buraco negro não é um misterioso aspirador espacial que suga tudo que se aproxima. Ele atrai as coisas como um astro normal, porém com mais força. O problema está no limite que você pode escapar de um, o ponto de não-retorno, que chamamos de HORIZONTE DE EVENTOS, dele você não pode sair a menos que esteja acima da velocidade da luz, em outras palavras, impossível. Agora o "buraco", seria a singularidade - algo que não conseguimos determinar no espaço-tempo - ela está concentrada em um único ponto do universo sem superfície ou volume.

d = m/v

densidade = massa/volume

massa/0 = não existe?

massa/0,00000000000...001 = infinito?

Em outras palavras, não sabemos o que é ao certo. Determinamos que o buraco negro tem densidade infinita e sua massa é muito concentrada.

Apesar do nome, segundo Stephen Hawking, os buracos negros não são tão negros. Na verdade, eles emitiriam radiação (chamada radiação Hawking em sua homenagem) e calor.

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