Como nasce e morre uma estrela?

Fig. 1: nascimento e morte de uma estrela tirada pelo
satélite Hubble no período de 2 anos

Vai dizer que você nunca se fez essa pergunta! Que você nunca quis saber o que acontece com as estrela!

Bom, quando olhamos para um céu estrelado, é difícil acreditar que aqueles astros se originaram há milhões e bilhões de anos a partir de nuvens escuras de poeira cósmica e que, um dia, eles simplesmente morrerão, ou até já poderiam ter morrido.

Fig. 2: Dr. prof. Thaís Eunice
Pires Idiart, Astrônoma
da IAG-USP

É isso que nos conta a professora Thais Idiart, do Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP). "As melhores condições para se formar estrelas são encontradas nas chamadas nuvens escuras, que podem ser de gás, de poeira ou moleculares". O tamanho dessas nuvens é da ordem de centenas de anos-luz (o que representa para nós alguns bilhões de quilômetros) e a temperatura no interior delas equivale a, aproximadamente, 260ºC. É a partir delas que se originam não apenas uma, mas várias estrelas. "Elas quase sempre se formam em grupos, raramente isoladas", diz Thais.

O processo de formação desses astros pode levar algumas dezenas de milhões de anos. "O primeiro estágio se dá quando uma massa grande da nuvem começa a se contrair. Devido a instabilidades gravitacionais, ela pode se fragmentar em pedaços menores que, por sua vez, também podem colapsar e continuar a se dividir, formando, eventualmente, dezenas ou centenas de estrelas", explica a professora. À medida que começam a se contrair, esses fragmentos iniciam uma fase de aquecimento e passam a ser denominados proto-estrelas. "Quando a temperatura no centro deles alcança um valor alto suficiente para começar a reação de fusão nuclear, a contração para e a estrela nasce".

O tempo de vida de uma estrela está diretamente relacionado à sua massa. "As de massa bem maiores que a do Sol, cerca de dez vezes maiores, por exemplo, vão durar dezenas de milhões de anos, enquanto o tempo de vida do astro solar é de 10 bilhões de anos. Já estrelas com um décimo da massa solar têm uma expectativa de vida de várias dezenas de bilhões de anos", afirma Thais Idiart. A idade atual do Sol é de 4,5 bilhões de anos, "logo, ele tem ainda uns 5 bilhões de anos pela frente".

A professora explica que, durante as fases finais de vida do Sol, ele irá se expandir até atingir a órbita de Marte, transformando-se em uma estrela vermelha gigante. "Nessa fase evolutiva, todos os planetas internos, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, serão extremamente aquecidos. Na Terra, os oceanos se evaporarão e o planeta perderá sua atmosfera". Terminada a fase de expansão, o astro inicia um processo inverso: "Irá encolher muito até se tornar uma estrela do tipo anã branca. A energia liberada por ele será menor do que a atual e o que restar dos planetas internos estará a temperaturas muito baixas", prevê.

Mas por que as estrelas morrem? "No núcleo delas, a energia é formada por fusão nuclear, ou seja, elementos mais leves vão se fundindo e formando os mais pesados com o passar do tempo", diz Thais. No caso do Sol, o hidrogênio (que é mais leve) transforma-se em hélio (que é mais pesado) por fusão nuclear. Quando o hidrogênio se esgota no núcleo da estrela, o hélio começa a se fundir para formar carbono. "Mas em uma estrela com a massa do Sol, a temperatura de fusão do carbono para formar elementos mais pesados nunca será atingida, então forma-se um núcleo que não mais produzirá energia e, com isso, começa o processo de morte da estrela".