A galáxia é uma coleção de massas solares que podem conter entre 100 mil e 3.000 bilhões de estrelas. Elas se reúnem em grupos e supergrupos e possuem várias formas. Ninguém sabe com precisão quantas galáxias existem no Universo, mas a nossa, a Via Láctea, é apenas uma entre milhares ou talvez milhões. A Via Láctea é uma galáxia em espiral que se estende por 100 mil anos-luz de diâmetro. As galáxias em espiral tendem a possuir estrelas mais jovens e brilhantes, enquanto as galáxias elípticas, que são as mais comuns, contêm estrelas mais antigas. Andrômeda é muitas vezes descrita como a nossa galáxia gêmea, porque tem mais ou menos o mesmo tamanho, a mesma forma e idade.
ESTRELAS As estrelas nascem nas nebulosas, que são imensas nuvens de gás compostas basicamente de Hidrogênio e o Hélio (os elementos mais comuns no Universo). Pode haver regiões da nebulosa com maior concentração de gases. Nessas regiões a força gravitacional é maior, o que faz com que ela começe a se contrair. Quando um gás se contrai, ele esquenta (note por exemplo que, ao encher um pneu de bicicleta, a bomba fica quente porque o ar foi comprimido). Por isso a temperatura desses gases vai aumentando. A temperatura final vai depender do tamanho dessa região mais densa. Se houver muito gás a temperatura aumentará o suficiente para "acender" o combustível nuclear e iniciar a queima do Hidrogênio (fusão nuclear), isso libera muita energia: nasce uma estrela! Caso contrário, se não há massa suficiente, após a contração o objeto começa a se esfriar, é o que chamamos de Anãs Marrons. Esse tipo de astro produz muito pouca energia, são mais parecidos com planetas como Júpiter do que com as estrelas. A massa mínima para acender as reações nucleares e formar uma estrela é de 50 vezes a massa de Júpiter.No início as estrelas produzem o Hélio a partir do Hidrogênio (H), depois o Hélio (He) é queimado produzindo Lítio, e assim por diante. Dessa forma elas vão criando elementos novos. Essas reações ocorrem na região mais central, denominada núcleo. O que mantém as estrelas estáveis é um equilíbrio entre a força gravitacional (que tende a puxar todo o seu conteúdo para o centro) e a pressão (que faz com que os gases se expandam). Quanto maior a temperatura, maior a pressão. Os tamanhos das estrelas podem ser bem diferentes. O seu diâmetro pode variar de um centésimo do diâmetro do Sol, até mil vezes esse tamanho. Para se ter uma idéia, o diâmetro do Sol é de 1 milhão e 400 mil quilômetros, aproximadamente cem vezes maior que o da Terra. À medida que as estrelas vão queimando o seu combustível nuclear a temperatura (no seu centro) vai aumentando, isso faz com que elas se expandam virando o que chamamos de Gigantes Vermelhas. Quando o Sol atingir essa fase engolirá Mercúrio, Vênus e a Terra, chegando próximo à órbita de Marte. Não se desespere, ainda faltam uns 4 bilhões de anos para isso acontecer! O Sol é uma estrela de meia idade, existindo a 4,5 bilhões de anos. A morte de uma estrela vai depender de sua massa. Se ela tiver menos que oito vezes a massa do Sol, ela se esfriará lentamente virando uma Anã Branca. A estrela libera alguns gases, que ficam entorno dela formando uma Nebulosa Planetária. As Anãs Brancas podem ter tamanhos comparáveis aos da Terra, porém com massas próximas às do Sol. Dessa forma uma colher de chá desse tipo de estrelas pesaria uma dezena toneladas! Se a estrela tiver uma massa maior que oito vezes a do Sol, ela terá uma morte catastrófica. Como dissemos antes, as estrelas vão produzindo elementos novos, o que libera energia. Isso ocorre para todos os elementos mais leves que o ferro. Já para produzir este último consome-se energia. Assim na produção do ferro grande parte da energia da estrela é sugada, e ela acaba resfriando-se repentinamente. O núcleo é totalmente transformado em ferro em poucas horas! Dessa forma a pressão cai bruscamente e as camadas externas começam a despencar em direção ao centro da estrela, ali encontram-se com o núcleo sólido de ferro e quicam, sendo ejetadas para o espaço sideral a altas velocidades: É o que chamamos de Supernova. Com a energia dessa explosão são produzidos todos os elementos mais pesados que o ferro. Os gases liberados no espaço dão origem a uma nova nebulosa (na qual poderão surgir novas estrelas). O destino do que sobrou no núcleo é novamente ditado pela massa. Se esta for menor que 2 ou 3 vezes a massa do Sol ele virará uma estrela de nêutrons. Se for maior, dará origem a um buraco negro. O Universo era composto inicialmente só de H e He, portanto toda a matéria que nós conhecemos foi produzida nas estrelas! Tem mais: como aqui na Terra nós encontramos todos os elementos mais pesados que o ferro, isto significa que a nebulosa que deu origem ao Sol (e à Terra) é proveniente da explosão de uma supernova. Nós somos então poeira de estrelas! Ao contrário do que você pode estar pensando, não se trata de uma atriz ficando famosa, mas de uma estrela mesmo! Aqueles pontinhos luminosos que vemos no céu à noite, que parecem tão eternos e imutáveis, também têm um ciclo de vida: nascem crescem e morrem. Vamos dar uma olhadinha no ciclo desses astros.
Não confunda! As estrelas produzem a sua energia por um mecanismo chamado fusão nuclear. Nesse processo dois elementos simples se fundem para produzir um elemento mais pesado, liberando muita energia.
Não confunda com a fissão nuclear, processo utilizado nas usinas nucleares. Neste caso ocorre exatamente o contrário da fusão: Átomos muito pesados (como o Urânio) são quebrados, liberando energia. Infelizmente o resíduo desse processo é radioativo.
Imagens de uma Anã Marrom, tiradas pelo telescópio do monte Palomar, e pelo telscópio espacial Hubble. O objeto maior é a estrela em torno da qual gira a Anã Marrom que está à direita.
Como esses astros podem ser tão densos?De onde vem o nome Estrela de Nêutrons? Para responder a essas perguntas é preciso entender um pouquinho como é a estrutura da matéria. A matéria que compõe todos os objetos que encontramos na Terra está sob a forma de átomos. Os átomos tem um núcleo minúsculo formado essencialmente de nêutrons e prótons, e uma nuvem de elétrons (quase pontuais) circundando-o. Para se ter uma idéia do tamanho do núcleo, pense num átomo como sendo o Marcanã (a nuvem de elétrons se estende até a arquibancada), o núcleo seria do tamanho de uma bola de futebol colocada no meio do campo! A matéria ordinária é então cheia de vazios!
Já numa estrela de nêutrons não há mais átomos, todos os prótons se juntaram ao elétrons formando nêutrons. No mesmo espaço que ocupava um átomo, há agora uma massa um trilhão de vezes maior. É como ter o Maracanã repleto de bolas
Esses objetos misteriosos e tão falados são o resultado de explosão de uma estrela com muita massa. A força gravitacional é tanta, que nada pode impedir que a sua matéria caia indefinidamente até o centro. Em princípio esses objetos seriam pontuais, mas possuem massas bem maiores que a do Sol! Próximo ao buraco negro o campo gravitacional é muito intenso. Existe uma certa distância do buraco negro, chamada de horizonte dos eventos a partir da qual nada pode sair, nem a luz! Mas ao contrário do que muita gente pensa, a atração gravitacional fora do horizonte é a mesma que seria produzida por qualquer outro corpo de mesma massa. No entanto esta pode aumentar sem limites à medida que o buraco vai sugando material próximo, e por isso um único buraco negro poderia vir a ter a massa de milhões de estrelas. Para compreender esses objetos é preciso entender um pouco da teoria da relatividade geral de Einstein. Mesmo assim ainda há muitas dúvidas acerca desses astros, despertando o interesse de muitos cientistas. Como podemos ver esses objetos, já que eles não emitem luz? Um buraco negro não pode ser visto diretamente. No entanto, a matéria que é sugada por ele começa a girar muito rápido entorno do buraco negro, formando um disco que emite muita luz.
Curiosidades!!
Lenda... Algumas índias foram colher milho para fazer pão para seus maridos. Um indiozinho seguiu a mãe e, ao vê-las fazendo pão, roubou um monte de milho. Chamou seus amigos e foram pedir para a avó fazer pão para eles também. Mas as mães sentiram a falta do milho e começaram a procurar. Os meninos, depois que comeram o pão, resolveram fugir. Para que a avó não contasse o que tinham feito, cortaram-lhe a língua. Então, fugiram para o mato. Chamaram o colibri e pediram para que amarrasse lá no céu o maior cipó que encontrasse. Assim feito, começaram a subir. As mães voltaram para a tribo para procurar o milho. Então, perceberam que as crianças não estavam lá. Desesperadas, perguntaram para a avó o que tinha acontecido. Mas essa não podia responder. Então, uma das mães olhou para o céu e viu os meninos subindo pelo cipó. As mães correram e imploraram para que voltassem, mas os meninos não obedeceram. Então, elas decidiram subir no cipó também. Mas os indiozinhos cortaram-no e as mães caíram. As chocarem-se contra o chão, transformaram-se em animais selvagens. Os meninos malvados foram punidos por sua crueldade. Como castigo, tiveram que olhar fixamente todas as noites para a terra, para ver o que aconteceu com suas mães. Seus olhos, sempre abertos, são as estrelas.
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