Apenas uma Ideia Minha: Estrelas: Fusão Nuclear e Buracos Negros

Finalmente vou falar sobre um tema muito interessante que são as estrelas, que vai continuar a coleção de postagens sobre astronomia aqui do blog. Mas como elas surgem? Após o Big Bang o universo começou a se expandir e estava com poucas formações complexas, praticamente todos os átomos formados eram de hidrogênio (o mais "simples"). Esses gases começaram a se atrair e a formar "amontoados". (Nem preciso dizer que as imagens não seguem tamanho proporcional entre si, são apenas ilustrativas).

No centro desses amontoados os átomos começaram a se chocar tão forte que eles se uniam, o que chamamos de fusão nuclear. Então após algumas fusões o núcleo desse amontoado atrai mais os gases, que se chocam ainda mais e aumentam o tamanho desse núcleo. Esse ciclo continua até que os gases estão todos em uma forma esférica, se forma uma estrela.

Estrelas menores são chamadas de Anãs Vermelhas. Apesar de expelir menos radiação, elas duram trilhões de anos (nenhuma "morreu" ainda desde a origem do universo).

Classes de uma Estrela

As estrelas possuem cor, tamanho e tempo de vida diferentes. E todas passam por "níveis" (vou chamar assim para ser mais fácil) até pararem de ter fusões nucleares. O nosso Sol está no primeiro nível, em que ele fusiona os átomos de hidrogênio do núcleo dele e forma hélio.

Definitivamente esse processo está completamente resumido, até porque fusões só ocorrem aos pares, quatro hidrogênios não podem se juntar de uma vez. Para ver o processo completo da fusão clique aqui (está em inglês mas você pode usar um tradutor se não entender).

E por causa dessa reação, o nosso Sol e todas as estrelas "desse nível" liberam energia e formam Hélio em seu centro. Após bilhões de anos (depende do tamanho da estrela), quando os átomos de hidrogênio acabarem, começa a fusão de Hélio para formação de Carbono. As reações continuam até que a estrela não tenha massa o bastante, sendo a lista de elementos Hidrogênio, Hélio, Carbono, Neônio, Oxigênio e Silicone.

E se não tiver massa suficiente

Para tornar uma fusão possível é preciso que os átomos no núcleo estejam sendo jogados um no outro, e para isso é necessária uma gravidade forte o bastante para espremer o que estiver no meio. O problema é que essas fusões causam explosões, que empurram as coisas para fora, enquanto a gravidade tenta empurrar pra dentro.

Setas azuis: gravidade

Setas vermelhas: explosões das fusões nucleares

Amarelo: Hidrogênio

Laranja: Hélio

A gravidade então precisa ser bem forte. Se em algum momento ela não aguentar, as camadas mais externas da estrela saem voando no espaço e surge uma Anã Branca. Tem menos energia, é menor e praticamente sem fusões ocorrendo em seu interior.

Depois de mais um tempo ela se torna uma Anã Negra. Sem mais fusões, ela libera o restante de sua energia que foi adquirida em seu "período produtivo".

E assim se finaliza o processo de uma estrela perdedora (triste).

E se ela for grande o suficiente

Se ela tiver massa o suficiente (o que podemos identificar pelo seu tamanho e pela sua atração com os corpos celestes próximos) ela continuará as fusões até o final:

Quando ela "chega ao sexto nível" começa a ser formado Ferro. Por ser um metal, ele não libera energia na hora da fusão: pelo contrário, ele absorve. Por causa disso, a estrela vai ficando mais fraca e vira uma anã branca.

E se ela for maior ainda

97% das estrelas acabam se tornando anãs brancas, mas com uma massa 10 vezes maior que a do nosso Sol é possível ser formada uma Supernova, onde todo o hidrogênio é gasto e 90% da estrela original é lançada para o espaço, apenas sobrando ou uma nuvem em expansão ou um núcleo concentrado. Nesse segundo caso ela se torna uma estrela de nêutrons, chegando a possivelmente ter 15 km de diâmetro e ser inúmeras vezes mais densa que o Sol.

Porém esse não é o máximo que podemos chegar. Com uma massa de 30 Sóis no início, pode-se criar uma estrela de nêutrons com uma massa de 2 Sóis (observe a quantidade de massa perdida) e então ela se colapsa (engole a si mesma) e é formado um BURACO NEGRO. O buraco negro é tão denso que sua velocidade de escape (a velocidade necessária para "fugir dele") é maior que a velocidade da luz. E como nada é mais rápido que a luz, nada consegue escapar de um buraco negro (nem a luz, por isso o nome). Passado o horizonte de eventos, também chamado de ponto de não retorno, é morte na certa.