Diferentes tipos de estrelas
Quando pensamos em estrelas, geralmente pensamos em nosso sol ou nas estrelas que vemos no céu noturno, mas nosso universo é composto de muitos tipos diferentes de estrelas. As luzes brilhantes que vemos no céu podem nem mesmo ser estrelas. Eles podem ser planetas, meteoros ou mesmo outras galáxias. Algumas das diferentes estrelas em nossa galáxia incluem a sequência principal , gigantes vermelhas , anãs brancas e anãs marrons . Mas antes de falarmos sobre os diferentes tipos de estrelas, vamos começar falando sobre como as estrelas nascem.
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Como as estrelas nascem
Este diagrama mostra o ciclo de vida de uma estrela. Uma estrela começa em uma nebulosa estelar. Então, dependendo do tamanho, ele segue um de dois caminhos. As estrelas médias se tornam gigantes vermelhas, se transformam em nebulosas planetárias e terminam suas vidas como anãs brancas. Estrelas enormes tornam-se supergigantes vermelhas, passam por uma explosão de supernova e se tornam uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.
As estrelas começam sua vida como pequenos pedaços de poeira em enormes nuvens de poeira e gás que existem na maioria das galáxias. Essas nuvens são calmas e nada acontece nelas por muito tempo, até que algo as desencadeie. O que os perturba pode ser apenas um pouco de turbulência, pressão de uma explosão no espaço ou mesmo uma colisão com outra nuvem. Não importa o que os desencadeou, mas de repente, as partículas de poeira começam a colidir umas com as outras.
Quando eles colidem, eles se unem, então mais colidem, então mais. Essas partículas colidem e crescem até serem grandes o suficiente para produzir sua própria gravidade. Agora eles nem precisam colidir – eles podem puxar outros pedaços de matéria com sua atração gravitacional.
Eventualmente, esse amontoado de partículas fica tão grande que começa a entrar em colapso com seu próprio peso. Ao longo de milhões de anos após esse colapso, o centro da moita fica muito quente. Este enorme aglomerado é agora chamado de proto-estrela. Uma protoestrela é uma estrela em desenvolvimento que não é quente o suficiente para fazer a fusão nuclear.
Estrela Adulta
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Leva tempo, mas a proto-estrela eventualmente fica quente o suficiente, cerca de 7 milhões de Kelvin, para que a fusão nuclear ocorra em seu núcleo. Neste ponto, a protoestrela é considerada uma estrela. A fusão nuclear ocorre quando os átomos de hidrogênio se fundem e produzem átomos de hélio. Essa reação libera energia. Essa energia empurra a estrela para fora. Assim, enquanto o peso da estrela empurra em direção ao núcleo, a energia produzida pela fusão nuclear no núcleo empurra para fora.
Às vezes, porém, as proto-estrelas não ficam grandes ou quentes o suficiente para que a fusão do hidrogênio comece em seu núcleo. Se isso acontecer, a protoestrela é chamada de anã marrom. Uma anã marrom é uma protoestrela que nunca cresceu o suficiente para fazer a fusão em seu núcleo.
Anãs marrons são mais pesadas do que nossos planetas gigantes gasosos, mas não grandes o suficiente para serem uma estrela. A anã marrom esfria por bilhões de anos até chegar à temperatura do resto do universo e desaparecer no segundo plano.
Para estrelas que alcançam a fusão, elas continuam a crescer por muitos anos. Isso, por sua vez, aumenta seu tamanho e o calor em seu núcleo. Finalmente, a pressão empurrando para fora é igual à pressão empurrando para dentro, e a estrela se estabiliza.
A estrela agora é uma estrela da sequência principal e permanecerá neste estado até que queime todo o seu combustível. A sequência principal é uma maneira que os astrônomos têm de classificar estrelas. Eles traçam a cor de uma estrela versus seu brilho, e o que aparece é uma faixa de estrelas. As estrelas que estão nesta banda são conhecidas como estrelas da sequência principal .
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Esta imagem mostra como os cientistas representam a luminosidade de uma estrela em relação à sua temperatura. Você pode ver como a maioria das estrelas vive ao longo do que os cientistas chamam de sequência principal e como as anãs brancas ficam abaixo da sequência principal porque não são tão luminosas para suas temperaturas. Gigantes e supergigantes ficam acima da sequência principal porque são mais luminosos para suas temperaturas.
Star Old Age
Quanto tempo uma estrela vive depende de sua massa e da rapidez com que consome hidrogênio. Estrelas maiores e mais brilhantes queimam mais rápido do que estrelas menores e mais frias. Uma estrela como o nosso Sol leva cerca de 50 milhões de anos para atingir sua sequência principal e aí permanece por cerca de 10 bilhões de anos.
Depois de viver muito tempo, a estrela lentamente fica sem hidrogênio. As camadas externas da estrela se expandem e, embora estejam perdendo temperatura, sua luminosidade aumenta e elas são mais brilhantes e maiores. Estes são agora os gigantes vermelhos e supergigantes vermelhos. Uma gigante vermelha é uma estrela grande e fria em estágios posteriores de sua vida. Uma supergigante vermelha é uma estrela massiva e legal em estágios posteriores de sua vida.
Os gigantes transformaram seu hidrogênio em hélio, mas agora o núcleo é denso o suficiente para que o hélio se transforme em carbono. Isso fornece uma fonte adicional de energia por um tempo. Quando todo o hélio no núcleo se fundiu em carbono, o delicado equilíbrio entre a pressão da gravidade empurrando para dentro e a pressão da energia empurrando para fora agora se foi.
O fim da vida de uma estrela
Depois que a gigante vermelha e as supergigantes vermelhas transformaram todo o seu hélio em carbono, elas se tornam uma nebulosa planetária ou sofrem uma explosão de supernova.
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Uma gigante vermelha se tornará uma nebulosa planetária. Aqui, as camadas externas da gigante vermelha são forçadas a se afastar até que apenas o núcleo da estrela permaneça. A nebulosa planetária são as camadas externas brilhantes de uma estrela moribunda. Depois que todas as camadas externas se foram, apenas o núcleo brilhante da estrela moribunda permanece e é chamado de anã branca .
As supergigantes vermelhas acabam com suas vidas de forma um pouco mais espetacular. Eles sofrem uma explosão de supernova , a explosão perto do fim da vida de uma estrela de tamanho massivo. Após a explosão, a estrela neste caminho termina sua vida como uma estrela de nêutrons , uma estrela de densidade extremamente alta composta inteiramente de nêutrons, ou um buraco negro , um objeto que é tão denso que nem mesmo a luz pode escapar dele.
Resumo da lição
As estrelas começam como pontinhos em nuvens de poeira interestelar. Algo perturba a nuvem e as partículas de poeira começam a se aglomerar. Os aglomerados ficam grandes o suficiente para ter sua própria gravidade. Essa gravidade empurra a estrela para dentro, aquecendo o núcleo. Uma vez que o núcleo esteja quente o suficiente, a fusão nuclear começa e uma estrela nasce. Depois de bilhões de anos, as estrelas ficam sem combustível e se tornam gigantes vermelhas antes de se transformarem em anãs brancas, estrelas de nêutrons ou buracos negros.
Este vídeo introduziu alguns termos de vocabulário. Aqui está um breve resumo deles.
- Protostar
Uma estrela em desenvolvimento que ainda não está quente o suficiente para fazer a fusão nuclear em seu núcleo.
- Anã marrom
Uma protoestrela que nunca cresceu o suficiente para fazer fusão em seu núcleo.
- Estrela da Sequência Principal
Uma estrela normal no meio de sua vida.
- Gigante vermelho
Uma estrela grande e fria perto do fim de sua vida.
- Anã branca
O núcleo brilhante de uma estrela de grande porte no final de sua vida.
- Supergiant Vermelho
Uma estrela enorme e fria perto do fim de sua vida.
- Estrêla de Neutróns
Uma estrela de grande porte no final de seu ciclo de vida composta principalmente de nêutrons.
- Buraco negro
Um objeto tão denso que nem mesmo a luz pode escapar dele.
Resultados de Aprendizagem
Depois de assistir a esta lição, você será capaz de:
- Resuma como as estrelas nascem
- Identifique e descreva os diferentes tipos de estrelas, incluindo protoestrelas e anãs marrons
- Explique como as estrelas se tornam anãs brancas, estrelas de nêutrons ou buracos negros