A Maior Estrela do Universo – Comparação de Tamanho
Qual é a maior estrela do universo?
E por que ela é tão grande?
E o que SÃO estrelas, afinal?
Coisas que queriam ser estrelas Começamos nossa jornada com a Terra, apenas
para termos um uma vaga noção de escala.
As menores coisas com propriedades semelhantes a estrelas são gigantes gasosos, ou "sub
anãs marrons".
Como Júpiter, o planeta com maior massa do sistema solar.
Onze vezes maior e com 317 vezes mais massa que a Terra, composto mais ou menos da mesma
matéria que o nosso Sol, apenas em muito, muito menor quantidade.
A transição para as estrelas começa com anãs marrons, estrelas fracassadas que são
uma grande decepção para suas mães.
Elas têm entre 13 e 90 vezes a massa de Júpiter.
Então, se esmagássemos 90 Júpiteres uns contra os outros, embora pareça divertido,
ainda não seria suficiente para criar uma estrela.
Curiosamente, adicionar muita massa a uma anã marrom não a torna muito maior, apenas
torna o seu interior mais denso.
Isso aumenta a pressão no núcleo o suficiente para que reações de fusão nuclear aconteçam
lentamente e o objeto brilhe um pouco.
Assim, as anãs marrons são um gigante gasoso brilhante que não se encaixa muito bem em
nenhuma categoria.
Mas queremos falar sobre estrelas, não sobre aspirantes a estrelas.
Então, vamos adiante.
Estrelas da Sequência Principal Grandes bolas de gás cuja massa ultrapassa
certo limite têm seus núcleos quentes e densos o suficiente para inflamar.
O hidrogênio é fundido ao hélio em seus núcleos, liberando enormes quantidades de
energia.
São estas as chamadas estrelas da sequência principal.
Quanto mais massa estas estrelas possuem, mais quentes e brilhantes elas são, e mais
curta é sua vida.
Terminada a fase de queima de hidrogênio, as estrelas crescem
até centenas de milhares de vezes seu tamanho original.
Mas essas fases gigantes duram apenas uma fração de sua vida ativa.
Aqui, vamos comparar estrelas em estágios de vida muito diferentes.
E embora isso não as torne menos impressionantes, vale lembrar que estaremos comparando bebês
com adultos.
Agora, de volta ao começo.
As menores estrelas reais são as anãs vermelhas, que têm cerca de 100 vezes a massa de Júpiter,
e mal têm massa suficiente para fundir hidrogênio em hélio.
Como elas não são muito massivas, são pequenas, não muito quentes e brilham muito tenuamente.
Elas são as únicas estrelas na sequência principal que não crescem após morrer, mas
gradualmente desaparecem.
As anãs vermelhas são o tipo de estrelas mais abundante no universo.
Por queimarem seu combustível muito lentamente, as anãs vermelhas podem durar até dez trilhões
de anos, mil vezes a idade atual do universo.
Por exemplo, uma das estrelas mais próximas da Terra é uma anã vermelha, a Estrela de
Barnard, mas seu brilho tênue só pode ser visto com telescópio.
Se quiser saber mais, temos um vídeo só sobre anãs vermelhas.
O próximo estágio são estrelas como o nosso Sol.
Não seria injusto dizer que o Sol domina o Sistema Solar, já que ele representa 99,86%
de toda a sua massa.
Por ser bem mais quente e brilhante do que as anãs vermelhas, sua vida é menor: cerca
de 10 bilhões de anos.
O Sol é 7 vezes mais massivo que a Estrela de Barnard, e isso o torna quase 300 vezes
mais brilhante, com o dobro da temperatura da superfície.
Vejamos estrelas maiores.
Um pouco mais de massa gera um aumento enorme no brilho de uma estrela da sequência principal.
A estrela mais brilhante do céu noturno, Sirius, possui 2 vezes a massa do Sol, com
um raio 1,7 vezes maior, mas sua temperatura na superfície é de quase 10.000° Celsius,
o que a torna 25 vezes mais brilhante.
Por outro lado, esse calor intenso reduz sua vida útil total em quatro vezes, isto é,
para 2,5 bilhões de anos.
Estrelas com aproximadamente 10 vezes a massa do Sol têm temperaturas de superfície próximas
a 25.000° Celsius.
Beta Centauri contém duas dessas estrelas massivas, cada uma brilhando com cerca de
20.000 vezes o poder do Sol.
Um poder enorme, se considerarmos que elas são apenas 13 vezes maiores, mas elas só
vão queimar por cerca de 20 milhões de anos.
Gerações inteiras dessas estrelas azuis morrem durante o tempo em que o Sol leva para
orbitar a galáxia uma vez.
Então.
Que fórmula é essa?
Quanto mais massiva, maior a estrela?
A estrela mais massiva que conhecemos é a R136a1.
Ela tem 315 vezes a massa solar e é quase 9 milhões de vezes mais brilhante do que
o Sol.
E, no entanto, apesar de sua tremenda massa e poder, tem apenas 30 vezes o tamanho do
Sol.
A estrela é tão extrema que mal consegue se manter unida pela gravidade, perdendo 321
trilhões de toneladas de matéria através do vento estelar, a cada segundo.
Estrelas desse tipo são extremamente raras porque quebram um pouquinho as regras de formação
estelar.
Quando nascem, estrelas super massivas são extremamente quentes e brilhantes e isso afasta
qualquer gás extra que poderia torná-las mais massivas.
Portanto, o limite de massa para tal estrela é cerca de 150 vezes a massa do Sol.
Estrelas como a R136a1 provavelmente nascem pela fusão de várias estrelas mais massivas,
em regiões densas de formação estelar e queimam seu núcleo de hidrogênio em apenas
alguns milhões de anos.
Isso significa que elas são raras e têm curta duração.
A partir daí, o truque para crescer não é adicionar mais massa.
Para as estrelas se tornarem maiores é preciso matá-las.
Gigantes Vermelhas Quando o hidrogênio das estrelas da sequência
principal se esgota, seu núcleo se contrai e fica mais quente e denso.
Isso leva a uma fusão mais quente e rápida, que faz pressão contra a gravidade e faz
com que as camadas externas inchem, então, essas estrelas se tornam verdadeiramente
gigantes.
Um exemplo é a Gacrux ou Gamma Crucis.
Apenas 30% mais massiva que o Sol, ela inchou até cerca de 84 vezes seu raio.
O Sol, quando entrar no último estágio de sua vida, vai inchar e se tornar ainda maior:
o equivalente a 200 vezes o seu raio atual.
Nesta fase final de sua vida, ele vai engolir os planetas telúricos.
E se você acha isso impressionante, espere até conhecer as maiores estrelas do universo:
As Hipergigantes.
Chamamos de hipergigantes a fase gigante das estrelas mais massivas do universo.
Elas têm uma enorme área de superfície que pode irradiar uma quantidade absurda de
luz.
Por serem tão grandes, elas estão basicamente explodindo, já que a gravidade na superfície
é muito fraca para segurar a massa quente que é levada por poderosos ventos estelares.
A Estrela da Pistola tem o equivalente a 25 vezes a massa solar, mas 300 vezes o raio
do Sol, uma hipergigante azul, nomeada por sua vibrante luz azul.
É difícil saber quanto tempo a Estrela da Pistola vai viver, mas provavelmente poucos
milhões de anos.
E maiores que as hipergigantes azuis são as hipergigantes amarelas.
A mais conhecida é a Rho Cassiopeiae, uma estrela tão brilhante que pode ser vista
a olho nu, mesmo estando a milhares de anos-luz da Terra.
Com o equivalente a 40 vezes a massa solar e cerca de 500 vezes o raio do Sol, ela é
500.000 vezes mais brilhante do que ele.
Se a Terra estivesse tão perto de Rho Cassiopeiae quanto está do Sol, estaria, na verdade,
dentro dela, e nós sequer estaríamos vivos.
Mas as hipergigantes amarelas são raras, apenas 15 são conhecidas.
É provável que elas sejam apenas uma fase intermediária de curta duração, conforme
uma estrela cresce ou encolhe entre outras fases de hipergigantismo.
Com as Hipergigantes vermelhas, chegamos às maiores estrelas conhecidas, possivelmente
as maiores estrelas possíveis.
Então, quem é o vencedor deste concurso insano?
Bem, a verdade é que não sabemos.
Hipergigantes vermelhas são extremamente brilhantes e distantes.
Isso significa que o mínimo erro em nossas medições pode causar uma enorme margem de
erro no tamanho delas.
E pior, hipergigantes vermelhas são tão grandes quanto o sistema solar e estão explodindo,
o que as torna ainda mais difíceis de medir.
À medida que fazemos mais Ciência e nossos instrumentos melhoram, qualquer que seja a
maior estrela, mudará.
Atualmente, a estrela que acreditamos estar entre as maiores já encontradas é a Stephenson
2-18.
Provavelmente, nasceu uma estrela da sequência principal, com dezenas de vezes a massa solar,
e perdeu cerca da metade de sua massa.
Enquanto as hipergigantes vermelhas típicas têm 1.500 vezes o tamanho do Sol, a maior
estimativa aproximada acredita que Stephenson 2-18 tem diâmetro 2150 vezes maior que do
que o raio do Sol e brilha com quase meio milhão de vezes a potência do Sol.
Em comparação a ela, o Sol parece um grão de poeira.
Nossos cérebros realmente não conseguem processar algo dessa escala.
Mesmo na velocidade da luz, você levaria 8 horas e 42 minutos para dar uma volta em
torno dela.
O avião mais rápido da Terra levaria cerca de 500 anos.
Posta no lugar do Sol, ela preencheria a órbita de Saturno.
À medida que evolui, ela provavelmente perderá ainda mais massa e encolherá para outra fase
hipergigante mais quente acumulando elementos pesados em seu núcleo até finalmente explodir,
colapsando o seu núcleo, dando origem a uma supernova e devolvendo seu gás à galáxia.
Este gás, por sua vez, dará origem a outra geração de estrelas de todos os tamanhos.
Iniciando novamente outro ciclo de nascimento e morte para iluminar nosso universo.
Vamos fazer essa jornada novamente, mas desta vez sem precisar explicar.
O universo é grande, e há muitas coisas grandes nele.
