O que acontece com umas estrela que esgota todo seu hidrogênio da região central e a abandona a sequência principal ? No post de hoje, falaremos sobre isso e aproveite para saber como serão as fases finais do nosso Sol!
As gigantes vermelhas são estrelas que saíram da sequência principal e estão nas fases finais de sua vida, depois de terem consumido todo o hidrogênio disponível em seu núcleo para a fusão nuclear — o “combustível” que mantém a estrela estável por bilhões de anos.
A transformação de uma estrela!
Imagine a seguinte situação, um objeto muito massivo ( estimativa da massa do Sol ≈ 1,99.1030 Kg), lutando para manter seu formato, em seu interior sua fusão nuclear gera uma pressão que batalha contra a força gravitacional que tenta contrair a estrela, essa batalha é necessária para que assim a estrela mantenha seu formato esférico. Porém, quando o combustível em seu interior é “queimado”, um dos lados deste equilíbrio cede, e a estrela começa a se contrair.
Devido a esta contração a estrela se aquece, isso provoca uma expansão das regiões dos gases mais exteriores da estrela, esse aquecimento faz com que os gases de hidrogênio remanescentes ao redor do núcleo como a se fundir e aumentar a concentração de hélio no núcleo da estrela, expandindo ainda mais as áreas externas da estrela; como resultado a luminosidade da estrela se mantém, porém seu raio aumenta (isso implica que a temperatura efetiva diminui).
Baseado em modelos teóricos, conseguimos afirmar que com a continuação da contração das áreas internas e o aquecimento do núcleo, a luminosidade da estrela aumentará em um dado tempo enquanto seu raio aumentará, devido a expansão dos gases da área externa. À medida que a pressão e a temperatura continuam a aumentar no núcleo da estrela colapsado, torna-se possível iniciar a fusão de hélio em carbono, através do chamado processo triplo-alfa. Nessa fase a estrela segue uma trajetória quase vertical no diagrama HR, tornando-se assim uma Gigante vermelha!
Exemplos de Gigantes vermelhas
Nesta imagem temos uma gigante vermelha. Esta é Aldebaran, sua designação astronômica é Alpha Tauri (α Tauri) e está localizada na constelação de Touro (Taurus), possui brilho avermelhado intenso e posição destacada no céu. Aldebaran possui uma temperatura superficial relativamente baixa, em torno de 3.900 K, o que lhe confere a coloração alaranjada-avermelhada típica das gigantes vermelhas. Apesar disso, sua luminosidade é cerca de 400 vezes maior que a do Sol, resultado de seu grande tamanho pois Aldebaran tem ≈ 44 vezes o raio solar.
Em termos de massa, estima-se que Aldebaran tenha cerca de 1,7 vezes a massa do Sol, o que a coloca na categoria de estrelas de massa intermediária. Ela se encontra a aproximadamente 65 anos-luz da Terra, sendo uma das estrelas mais próximas e mais estudadas do seu tipo.
Tempo de vida
O Sol, e estrelas com massa semelhante, passam bilhões de anos na sequência principal (fundindo hidrogênio em hélio). Quando esse hidrogênio se esgota, tais estrelas se transformam em gigantes vermelhas — um estágio bem mais curto que sua vida anterior. Durante essa fase, os processos de fusão são muito mais intensos e rápidos, o que consome o novo combustível (hélio) transformando-o em carbono em escalas de tempo muito menores do que na sequência principal. Além disso, a estrela perde massa rapidamente por ventos estelares e ejeções de matéria, então enquanto que a estrela pode ficar na sequência principal durante ≈ 10 bilhões de anos, na fase de gigante vermelha ela pode durar cerca de 1 a 1,5 bilhões de anos. Nosso Sol terá um fim guiado dessa maneira muito provavelmente, e no processo planetas como Mercúrio, Vênus e talvez até a Terra, serão engolidos no processo, porém isso poderá ocorrer apenas daqui a ≈ 5 a 6 bilhões de anos, já que nosso Sol se encontra na metade de sua fase na sequência principal.
Ok, mas então essa gigante vermelha cresce, e funde hélio em carbono, mas quando o hélio acabar o que acontece ? Bom, a estrutura da estrela não consegue manter essa nova situação, então sabe o que acontece ? Vai ter que conferir em nosso próximo post, então até lá !
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Referências : MACIEL, W. J. Astronomia e astrofísica. São Paulo: Edusp, 1991.
