E4 Física Estelar

Tópico

O interior de uma estrela é um plasma que permanece em equilíbrio: a pressão do próprio gás, e nas estrelas mais massivas também a pressão da radiação, neutralizam exatamente o peso das camadas superiores que a gravidade impõe, camada por camada, em direção ao centro dessa estrela. Se este equilíbrio fosse quebrado, a estrela iria contrair-se ou expandir-se imediatamente, e essa mesma contracção ou expansão é o que restaura o equilíbrio original, fechando assim o ciclo na própria estrela: o equilíbrio é quebrado, a estrela reage ajustando o seu tamanho, e esse ajuste restaura o equilíbrio que tinha sido perdido.

A fusão nuclear que converte hidrogénio em hélio dentro desse interior estelar liberta uma pequena mas fixa fracção da massa envolvida, sob a forma de energia, e é precisamente essa energia libertada que alimenta a luminosidade da estrela durante a sua vida na sequência principal.

As estrelas mais massivas são desproporcionalmente mais luminosas do que as estrelas leves — a luminosidade cresce muito mais rapidamente do que a própria massa — e esta mesma desproporção significa que, apesar de terem muito mais combustível nuclear, as estrelas massivas acabam por consumir esse combustível muito mais rapidamente: o tempo de vida de uma estrela na sequência principal diminui acentuadamente à medida que a sua massa aumenta, de modo que as estrelas mais massivas também acabam por ser as de vida mais curta.

O diagrama de Hertzsprung e Russell classifica as estrelas de acordo com sua temperatura e luminosidade, revelando em qual estágio de toda essa evolução cada uma se encontra: a sequência principal, o estágio gigante, o estágio supergigante ou o estágio de anã branca. Assim, desde o equilíbrio de pressões com que este documento começa até aquela classificação evolutiva com que termina, passando pela fusão nuclear que alimenta a luminosidade e pela desproporção entre massa e longevidade, a física estelar significa que todo o destino de uma estrela – quão brilhante é e quanto tempo dura – é decidido, desde o início, pela sua própria massa.

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