Por Que as Estrelas Brilham?

A pressão intensa e da temperatura no núcleo da estrela permite que as reações de fusão nuclear conquistem lugar no qual os átomos de hidrogênio são fundidos em hélio (por várias etapas). Esta reação liberta enorme quantidade de energia sob a forma de raios gama.

Estrelas são bolas gigantes de gás incandescente. Elas brilham porque o gás em seu interior entra em processo conhecido como “fusão nuclear”, que reúne dois átomos para formar um tipo diferente. A quantidade de energia forma a luz que pode ser vista.

Brilhos das Estrelas

Eles estão presos no interior da estrela e empurram a massa para fora contra a contração gravitacional estrelar. Os raios gama saltam e tentam sair. Estão absorvidos por átomos e em seguida são emitidos novamente. Isso pode acontecer muitas vezes por segundo. Um único fóton pode levar cem mil anos para começar a partir do núcleo da massa estrelar para a superfície.

Quando os fótons chegaram à superfície perderam parte da energia, tornando-se luz visível. Eles saltam e seguem a partir de linha reta no espaço. Podem viajar para sempre se não correr em qualquer coisa.

Quando se olha à estrela como Sirius, localizada a cerca de oito anos-luz de distância, o observador enxerga fótons, que deixaram a superfície da estrela e viajaram pelo espaço.

Fusão e Brilho das Estrelas

Então, por que as estrelas brilham? Porque elas têm reatores de fusão enormes em núcleos liberados com enorme quantidade de energia. O processo que faz brilhar tem relação com a fusão nuclear.

Estrelas começam como regiões enormes de gás, principalmente hidrogênio. Elas iniciam o contato e se aquecem. Quando se contrai a temperatura aumenta. O calor alto faz com que os átomos de hidrogênio individuais colidem e combinem em hélio, proporcionando liberação de energia.

Movimento chamado de fusão porque funde núcleos menores em maiores. Acontece alto nível de liberação energética. O gás estelar quando em forma esférica está contratado mais por gravidade enquanto explode por fusão. Assim o equilíbrio é atingido e nasce a estrela. A energia libertada no centro estrelas faz o caminho para a superfície, onde é irradiada para o espaço como luz, calor de raios-x, ultravioleta e ondas de rádio.

Eventualmente, uma estrela irá utilizar todos os átomos pequenos disponíveis. Algumas estrelas trazem colapsos que provocam a fusão de hélio em carbono, ou elementos pesados. Tipos que fornecem energia estão esgotados antes da estrela começar o colapso final.

Por que o Sol Brilha?

O Sol possui prótons suficientes para formar núcleo de hélio e gerar quantidade enorme de energia ao mesmo tempo. Este processo é chamado fusão nuclear. A cada segundo ele converte quatro milhões de toneladas do material em calor e luz através do processo.

Em termos gerais o Sol proporciona quantidade essencial constante de luz e calor para a Terra por cerca de 4,5 bilhões de anos. Mas o que gera essa energia por um período tão longo de tempo? Cientistas acreditavam que existia alimentação por reações químicas.

Cálculos mostraram que estrela ligada a energia química duraria apenas milhares de anos. Em meados de 1800, dois físicos, Lorde Kelvin e Hermann Von Helmholtz, avançaram com a ideia de peso das camadas externas do Sol.

Quando se contraem os gases no interior se comprimem e a temperatura aumenta. Kelvin e Helmholtz argumentaram que a contração gravitacional causaria aquecimento de gases o suficiente para a energia irradiar calor ao espaço. Este processo não acontece de fato na fase protoestrela de formação. No entanto, o tipo de contração não pode ser principal fonte de energia estelar há bilhões de anos.

Uma pista para a fonte de energia estelar foi fornecida por Albert Einstein. Em 1905, durante o desenvolvimento da teoria de relatividade especial, ele mostrou que a massa pode ser convertida em energia e vice-versa. As quantidades são relacionadas pela relação entre massa e energia: E = MC2, onde:

• E: Energia liberada em unidades Joules;
• M: Conversão da massa em unidades de quilos;
• C: Velocidade da luz.

Em 1920, o britânico astrônomo Arthur Eddington propôs que as estrelas do Sol eram alimentadas por reações nucleares. Hans Bethe percebeu que um próton quê colide com bastante força poderia ser a reação ao poder do sol.

Em 1938, Bethe e colegas apresentaram cadeias de prótons com reações que convertem hidrogênio em hélio, o que permitiria que o sol brilhasse para cerca de 10 bilhões de anos. O ciclo protão é responsável por 98% da produção de energia solar no núcleo interno. Bethe ganhou o Prêmio Nobel de 1967 de Física por causa do trabalho sobre a produção energética das estrelas.

Matéria e Brilho

Corpos e estrelas brilhantes são feitos dos mesmos elementos básicos da matéria. Para entender por que as estrelas brilham é preciso compreender as pequenas partículas.

Os cientistas estudaram a matéria nos laboratórios. Foram descobertos diferentes tipos de átomos compostos por: Hidrogênio, carbono e ferro, por exemplo. Cada tipo de átomo tem determinado número único de partículas chamadas prótons, nêutrons e elétrons.

Protões e neutrões se agrupam no centro do átomo, denominado “núcleo”. Os elétrons orbitam ao redor dele. Átomos são pequenos, centena de milhões existem em um centímetro de comprimento! Formulação simples está no átomo de hidrogênio. O núcleo está constituído por um único protão.

Em torno do núcleo da orbita existem dois elétrons. Um centro de hélio pode ser criado por fragmentar prótons suficientes que se fundem em conjuntos.

Calor e pressão dentro do núcleo, ou centro, do Sol são elevados ao ponto que os prótons podem bater uns aos outros com força suficiente para se ligar. Caso quatro prótons sejam esmagados juntos o resultado é: 02 prótons, 02 nêutrons, 02 pósitrons e outras fontes de energia.

Núcleo de hélio tem apenas 99,3% mais pesado que quatro prótons. A massa perdida é convertida em energia e faz a estrela brilhar. Estrelas possuem enormes quantidades de gás, principalmente hidrogênio. Elas iniciam o contato e se aquecem.

Quando os gases se contraem a temperatura aumenta. O calor alto faz com que os átomos de hidrogênio individuais colidem e combinem em hélio, proporcionando liberação de energia.

Artigo Escrito por Renato Duarte Plantier