Estrelas

A fascinação pelas estrelas acompanha o ser humano por toda a história. Nesse post você vai entender o que é uma estrela, as diferenças entre estrela e planeta, os tipos de estrela e muito mais!

As estrelas fascinam os seres humanos desde os povos mais antigos. Elas já foram usadas como instrumentos de orientação das navegações e, atualmente, sabemos que as estrelas são corpos celestes com diversas características. Nesse post você aprenderá um pouco mais sobre as estrelas. Confira:

O que são estrelas

Estrelas são objetos astronômicos que possuem formas esféricas e são compostas, basicamente, de plasma. A forma das estrelas é mantida devida à atração gravitacional e à pressão de radiação. Além disso, a estrela mais próxima da Terra é o Sol, a qual está localizada a, aproximadamente, 147 milhões de quilômetros.

Do que as estrelas são feitas

Atualmente, quando as estrelas se formam na nossa galáxia, a Via Láctea, elas são compostas de hidrogênio (71%) e hélio (27%). Assim, o restante da composição das estrelas são outros elementos mais pesados, como o ferro.

A composição química das estrelas também pode servir como um indicador de idade e, também, um indicador de probabilidade da estrela possuir um sistema planetário orbitando ao seu redor.

Tamanho das estrelas

Relação de tamanho entre o Sol, a órbita de Vênus e Mercúrio e outras estrelas. Note o tamanho de Sírius (a estrela mais brilhante do céu noturno) e de Gama crucix (a estrela da ponta superior do cruzeiro do sul). Fonte: IAG-USP

Quando olhamos para o céu noturno, em condições ideais de iluminação, é possível ver pontos brilhantes no céu. Desses pontos, boa parte são estrelas. Porém, ao contrário do que pode indicar o senso comum, elas não são pequenas. Essa ilusão de ótica acontece devido à distância que as estrelas estão da Terra.

O tamanho de uma estrela pode variar muito. Desde 0,01 da massa do Sol até 150 vezes a massa do Sol. Além disso, não é possível afirmar com precisão o diâmetro de uma estrela. Isso acontece porque essa medida varia muito ao longo do ciclo desses astros, enquanto a massa se mantém constante.

Quantas estrelas existem?

Se estamos longe da poluição visual causada pela iluminação das cidades, é possível ver diversas estrelas no céu. Em condições ideais, é possível até ver um pedaço de nossa galáxia. Entretanto, é muito difícil afirmar com certeza quantas estrelas existem na Via Láctea.

Em nossa galáxia, estima-se que existam cerca de 200 bilhões a 400 bilhões de estrelas. Como o universo é composto de algumas centenas de bilhões de outras galáxias, podemos dizer, de maneira aproximada, que existem algumas dezenas de sextilhões de estrelas no universo.

Por fim, em condições ideais para a observação astronômica, ou seja, em um local sem poluição visual, durante uma noite de céu limpo e sem lua, é possível observar alguns milhares de estrelas a olho nu.

O ciclo de uma estrela

Estrelas nascem e morrem todos os dias. Esses corpos celestes são formados em regiões de nuvens moleculares. Isto é, regiões nas quais a densidade e tamanho permitem a formação de moléculas e, consequentemente, estrelas.

Como surge uma estrela

Quando há uma instabilidade dentro de uma nuvem molecular, a própria região começa a colapsar em si mesma, devido a sua gravidade. Então, essa nuvem se torna um conglomerado de poeira muito densa e gás. Depois de um certo tempo, tal região atinge uma condição de equilíbrio e vira uma protoestrela. Isto é, um corpo celeste que possui potencial para se tornar uma estrela, mas ainda não completou o processo.

Depois do estágio inicial de formação e durante 90% de sua vida, uma estrela fica fundindo hélio e hidrogênio. Esse período é chamado de sequência principal e as estrelas que se encontram nele são as estrelas anãs.

O tempo de vida de uma estrela dependerá da massa de combustível que ela tem para fundir e da taxa com a qual essas reações químicas acontecem. Por exemplo, para o Sol, a sequência principal está determinada em, aproximadamente, 10000000000 anos. Via de regra, quanto maior for a estrela, mais rápido ela consumirá seu combustível.

Como morre uma estrela

Depois que a estrela consome todo os elementos disponíveis, suas camadas exteriores começam a se expandir a cada vez mais. Assim, forma-se uma estrela gigante vermelha. Esse processo acontecerá com todas as estrelas, inclusive com o Sol. O qual se expandirá e poderá alcançar a órbita terrestre. Contudo, não precisamos nos preocupar porque nosso astro principal ainda tem alguns bilhões de anos pela frente.

Estrelas muito grandes, ao fim da vida, não conseguem mais suportar a própria massa e, então, seu núcleo se colapsa. A onda de choque gerada por esse fenômeno é chamada de supernova. Algumas dessas supernovas são possíveis de serem observadas a olho nu. Como é o caso da nebulosa do caranguejo.

Tipos de estrelas

As estrelas são classificadas a partir da maneira com a qual emitem luz. Ou seja, suas características espectrais. Existem diversas maneiras de organizar tal classificação.

Diagrama HR, que relaciona a luminosidade e a temperatura superficial das estrelas. Nele é possível ver os diferentes tipos de estrela. Fonte: IF-UFRGS
  • Hipergigantes luminosas: São estrelas extremamente luminosas. Sua massa tem, pelo menos 50 vezes a massa solar. Enquanto a luminosidade é cerca de um milhão de vezes maior que o Sol.
  • Supergigantes luminosas: Sua massa está entre 5 e 70 vezes a mais que a massa do Sol. Já a sua luminosidade é centenas de milhares de vezes a luminosidade solar. As supergigantes mais brilhantes também podem ser classificadas como hipergigantes.
  • Gigantes: Uma gigante possui um raio entre 10 e 100 vezes maior que o raio solar e, também, sua luminosidade varia entre 10 e 1000 vezes a luminosidade do Sol.
  • Subgigantes: Essa estrela é mais brilhante e maior que uma estrela anã. Sua massa é até 10 vezes maior que a massa solar.
  • Anãs: A maioria das estrelas conhecidas pertence a esse grupo. Inclusive o sol. Os astros que pertencem a essa categoria estão na sequência principal. Ou seja, estão consumindo seu hélio e hidrogênio.
  • Subanãs: Esses corpos celestes são menos luminosas que uma estrela anã e, seu tamanho pode se aproximar de uma estrela anã.
  • Anãs brancas: Esse tipo de astros são “restos” de estrelas mortas. Por conta disso, são muito densas: sua massa é comparável com a massa solar, enquanto seu volume é próximo ao volume da Terra. Além disso, as anãs brancas são pouco luminosas.

É necessário notar que outros corpos celestes luminosos como quasares, nebulosas e pulsares, não são estrelas. Em alguns casos, podem ser galáxias se formando, galáxias que já colapsaram ou regiões de formação de estrelas.

Estrelas X planeta

A diferença básica entre estrelas e planetas é que um possui luz própria e o outro não. Isto é, as estrelas são corpos celestes luminosos, que emitem radiação eletromagnética devido às reações químicas que acontecem em seu núcleo. Enquanto os planetas são corpos que não possuem luz própria, apenas refletem a luz recebida de outros corpos.

Lista de estrelas

As estrelas observáveis são milhares. Porém, existem aquelas que são mais conhecidas e facilmente reconhecíveis. Veja abaixo as 10 estrelas mais conhecidas no Brasil:

  • Sol
  • Sirius (Alpha Canis Maioris ou Alfa do Cão Maior)
  • Alpha Centauri (ou Alfa do Centauro)
  • Arcturus (Arturo ou Arcturo)
  • Archernar (Alpha eridiani ou Alfa de Eridiano)
  • Betelgeuse (Alpha Orionis ou Alfa de Orion)
  • Antares
  • Mimosa (Beta crucis ou Beta do cruzeiro)
  • Rubídea (Gacrux ou Gama do cruzeiro)
  • Bellatrix (Gamma Orionis ou Gama de Orion)

Note que parte das estrelas possuem nomes com letras gregas (alfa, beta ou gama) e o nome de uma constelação. Essa nomenclatura serve para identificar as estrelas mais brilhantes de cada constelação, onde alfa é a mais brilhante, beta é a segunda mais brilhante e gama é a terceira. Além disso, na lista acima não está presente a Estrela Polar, porque ela não é visível no hemisfério sul.

Constelações

As constelações são padrões formados por conjuntos de estrelas. Desde a antiguidade o ser humano encontrou padrões no céu e os nomeou. É importante notar que os corpos que compõem uma constelação não estão necessariamente próximas. Os padrões encontrados no céu dizem respeito ao ponto de vista daqui da Terra, por isso o Sol não pertence a nenhuma constelação. Atualmente, a União Astronômica Internacional (UAI) dividiu o céu em 88 constelações. Confira as principais constelações que podem ser vistas do Brasil:

  • Cruzeiro do Sul: também é conhecida como Crux. É uma das constelações mais fáceis de serem reconhecidas. Ela é visível no hemisfério sul durante praticamente todo ano. Além disso, essa constelação está presente na bandeira de diversos países como: Brasil, Austrália, Papua-Nova Guiné e outros.
  • Foto de longa exposição do Cruzeiro do Sul (Crux). Fonte: Wikimedia
  • Cão Maior: a estrela mais brilhante do céu noturno, Sírius, pertence a essa constelação que é visível no hemisfério sul. Na bandeira brasileira, as estrelas dessa constelação representam os estados de: Mato Grosso, Amapá, Rondônia, Roraima e Tocantins.
  • Constelação do Cão Maior (Canis Major), ilustrando como deve ser observada a olho nu. As linhas foram adicionadas digitalmente para melhor compreensão. Fonte: Wikimedia
  • Cão Menor: essa constelação fica próxima ao equador celeste e às constelações de Gêmeos e Câncer. Por ficar próxima ao equador celeste, ela é visível em praticamente todo planeta.
  • Constelação do Cão Menor (canis minor). Simulação da observação a olho nu. A linha foi adicionada digitalmente para melhorar a compreensão. Fonte: Wikimedia
  • Órion: esta constelação está no equador celeste e, por isso, é visível de quase todo o planeta Terra. Aqui no hemisfério sul, é mais fácil de observá-la entre os meses de dezembro e janeiro. Suas estrelas de maior brilho (dentre elas Betelgeuse) compõem um quadrilátero brilhante no céu. Enquanto, ao centro, estão localizadas três estrelas de brilho e tamanho similares. No Brasil, elas são conhecidas como as Três Marias.
  • Fotografia de longa exposição da constelação de Orion. Destacada com a seta branca está Betelgeuse. Ao centro, alinhadas, estão as Três Marias. Fonte: Wikimedia

É importante notar que todas as constelações reconhecidas atualmente pela UAI tomam como base, principalmente, a mitologia grega e romana e, também, o livro Almagesto, de Ptolomeu. Como as constelações são padrões encontrados nos céus, outras culturas (como povos pré-colombianos, asiáticos, árabes, indígenas brasileiros e outros) também tinham suas constelações, mas com padrões e nomes diferentes.

Vídeos sobre Estrelas

Agora que você aprendeu bastante sobre as estrelas, assista aos vídeos que selecionamos para você aprofundar ainda mais seu conhecimento:

O que acontece quando uma estrela morre?

Toda estrela morrerá um dia. Nesse vídeo, Kaori Nakashima conta, de maneira descontraída, o que acontece quando uma estrela morre. Esse fenômeno pode causar explosões, buracos negros e muito mais.

De poeira estelar a supernova

As estrelas se formam a partir de um conglomerado muito denso de poeira estelar. Para exemplificar isso, Pedro Loos explica no vídeo como é o ciclo de vida de uma estrela. Além disso, Loos explica que os átomos que nos compõem vieram das estrelas.

Por que as estrelas brilham?

O canal AstroTubers explica o porquê uma estrela brilha. A energia vinda da fusão nuclear acarreta o efeito maravilhoso que nós enxergamos aqui da terra. Além disso, Karolina Garcia explica que a fusão nuclear que acontece dentro desse corpo celeste só é possível devido a condições muito específicas.

As estrelas são corpos muito grandes e massivos. Por conta disso, elas possuem a capacidade de terem seu próprio sistema planetário. Isso pode ser explicado com base na Gravitação.

Referências

SARAIVA, M. F. O Etapas evolutiva das estrelas. Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/~fatima/ead/estrelas.htm
OLIVEIRA FILHO, K.S.; SARAIVA, M.F.O. Astronomia e Astrofísica. São Paulo: Livraria da Física. 2017

Hugo Shigueo Tanaka
Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Estrelas. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/estrelas. Acesso em: 27 de November de 2021.

Exercícios resolvidos

1. [UFU]

Muitas estrelas, em sua fase final de existência, começam a colapsar e a diminuírem seu diâmetro, ainda que preservem sua massa. Imagine que fosse possível ocê viajar até uma estrela em sua fase final de existência, usando uma espaçonave preparada para isso.
Se na superfície de uma estrela nessas condições seu peso fosse P, o que ocorreria com ele à medida que ela colapsa?

a) Diminuiria, conforme a massa total da pessoa fosse contraindo
b) Aumentaria, conforme o inverso de sua distância ao centro da estrela.
c)Diminuiria, conforme o volume da estrela fosse contraindo.
d) Aumentaria, conforme o quadrado do inverso de sua distância ao centro da estrela.

Alternativa correta: D

De acordo com a Lei da Gravitação Universal, o atração gravitacional (peso) é inversamente proporcional ao quadrado da distância até o centro de de massa. Como a distância ao centro de massa da estrela está diminuindo, consequentemente o peso do observador aumentará.

2.

A estrela mais próxima da Terra é o Sol. Além dela, existem outras inúmeras estrelas no universo. Com base em seus conhecimentos sobre estrelas, assinale a alternativa que corresponde à estrela mais próxima ao sistema solar.

a)Alfa do centauro.
b)Betelgeuse.
c)Sírius.
d)Archernar

Resposta correta: A

Apesar de Sírius ser a estrela mais brilhante no céu noturno, ela está a 8,6 anos-luz da Terra. Enquanto a Alfa do Centauro (ou Alpha Centauri) está a 4,4 anos-luz do sistema solar.

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