Biología

Estrela da sequência principal: definição e fatos

Definição de uma estrela de sequência principal

Uma estrela da sequência principal é qualquer estrela que esteja fundindo hidrogênio em seu núcleo e tenha um equilíbrio estável entre a pressão externa da fusão nuclear do núcleo e as forças gravitacionais que o empurram para dentro.

O Diagrama Hertzsprung-Russell

As estrelas podem variar em tamanho, cor (que é determinada pela temperatura), idade e luminosidade (brilho). A luminosidade e a cor de uma estrela podem ser traçadas em um gráfico denominado diagrama Hertzsprung-Russell (ou diagrama HR). Conforme mostrado aqui na tela, quase todas as estrelas estão localizadas em uma faixa que se estende da parte superior esquerda (brilhante e quente) para a parte inferior direita (escura e fria). Estas são as estrelas da sequência principal. Mais de 90% das estrelas no universo são estrelas da sequência principal, porque esta é a fase mais longa da vida de uma estrela.


Diagrama de Hertzsprug-Russell.
Observe as estrelas da sequência principal em uma faixa da esquerda superior à direita inferior.
Diagrama de Hertzsprung-Russell

O nascimento de uma estrela

Uma nebulosa é uma nuvem celestial de gás e poeira que dá origem a uma estrela quando se torna massiva o suficiente para que a pressão de sua própria gravidade inicie a fusão nuclear em seu núcleo. Essa fusão de hidrogênio em hélio cria pressão, que empurra para fora e neutraliza a pressão da gravidade para dentro. Uma estrela recém-nascida que está passando por fusão de hidrogênio no núcleo e atingiu um equilíbrio estável de forças é uma estrela da sequência principal.


Nebulosa da Cabeça de Cavalo
Nebulosa Cabeça de Cavalo

Tipos de estrelas da sequência principal

As estrelas da sequência principal obviamente variam em luminosidade e temperatura, uma vez que estão espalhadas pelo diagrama HR. A razão pela qual são tão diferentes é porque nascem de diversos tamanhos de nebulosas. Nebulosas minúsculas podem criar estrelas muito pequenas (pequenas para uma estrela, pelo menos) que queimam relativamente frias (parte inferior da sequência principal). Nebulosas grandes podem criar estrelas muito grandes que queimam muito quentes (a parte superior da sequência principal). As grandes nebulosas também costumam se dividir em duas ou três estrelas. Na verdade, a maioria das estrelas faz parte de sistemas multi-estrelas; nosso sol é irregular, pois não tem estrela irmã.

A quantidade de tempo que uma estrela fica na sequência principal depende de seu tamanho e temperatura. Grandes estrelas quentes consomem seu hidrogênio muito rapidamente e só permanecem estáveis ​​na sequência principal por milhares de anos. Por outro lado, pequenas estrelas frias levam bilhões de anos para gastar seu hidrogênio central. Algumas minúsculas estrelas anãs vermelhas estão na sequência principal desde o início do universo.

O Fim da Sequência Principal

Todas as estrelas deixam a sequência principal quando gastam todo o hidrogênio de seu núcleo. Isso faz com que as forças gravitacionais empurrando para dentro para superar a agora diminuída pressão de fusão do núcleo para fora. Haverá resultados diferentes causados ​​por esse desequilíbrio, dependendo do tamanho da estrela. As estrelas grandes e frias no canto superior direito do diagrama HR são estrelas que deixaram recentemente a sequência principal.

Uma estrela gigante vermelha

Em uma estrela de tamanho médio, como o nosso Sol, a pressão da gravidade empurrando para dentro faz com que o hidrogênio latente nas camadas externas da estrela se funda em hélio. Essa fusão de concha faz com que as camadas externas da estrela se expandam, e a estrela se torna uma gigante vermelha fria. Em uma estrela maior, a pressão gravitacional não apenas fará com que o hidrogênio se funda, mas também iniciará a fusão nuclear de elementos superiores, como hélio, carbono e oxigênio. Essas grandes estrelas então incham em enormes supergigantes vermelhas.

Resumo da lição

Uma estrela da sequência principal é basicamente qualquer estrela durante o período ‘normal’ de sua vida: não é recém-nascida e não está morrendo, está apenas queimando de uma maneira normal e estável. A sequência principal é a fase mais longa da vida de uma estrela e ocorre quando há fusão de hidrogênio no núcleo e um equilíbrio de forças. Começando como uma nebulosa , uma nuvem celestial de gás e poeira que dá origem a uma estrela quando se torna massiva o suficiente para que a pressão de sua própria gravidade inicie a fusão nuclear em seu núcleo, as estrelas podem continuar sua expansão mesmo após a sequência principal em gigantes vermelhas e supergigantes vermelhas se forem grandes o suficiente e quando todo o seu núcleo de hidrogênio estiver completo.

Todos os fatores que determinam o tipo de estrelas podem ser medidos pelo diagrama de Hertzsprung-Russell (ou diagrama HR), que é um tipo de gráfico que mede coisas como a luminosidade e a temperatura (medida pela cor) de um Estrela. As estrelas da sequência principal pequenas e frias estão no canto inferior direito do diagrama HR, enquanto as estrelas brilhantes e quentes estão no canto superior direito.