Astros Luminosos

Alunas: Ana Paula, Gabriela N., Ă?ris e Milena .

Disciplina : FĂ­sica .

Professora : Elisabete Nunes.

Data : 04/09/14.

Estrela: Definição e tipos mais conhecidos.

Estrela é um astro que tem luz e calor próprios e que mantêm praticamente as mesmas posições relativas na esfera celeste. Apresenta um brilho cintilante, o que as distingue dos planetas. É uma esfera de plasma grande e luminosa, que, pela gravidade, é mantida íntegra. É composta de hélio e outros elementos mais pesados.

Estrela cadente é o nome dado a um fragmento de matéria do espaço interplanetário, que, ao penetrar na atmosfera, se aquece, tornandose luminoso.

Estrela d'alva/Estrela da Manhã é o nome dado impropriamente ao planeta Vênus quando observado no céu ao amanhecer ou quando observado depois do anoitecer, recebendo o nome de Estrela Vespertina ou Estrela da Tarde.

Estrela polar é uma estrela que está alinhada com o eixo de rotação da Terra, ou muito próxima desse eixo, significando isso que a sua posição no céu situa-se próximo do polo norte celeste (estrela do norte) ou do polo sul celeste (estrela do sul).

Nascimento de uma estrela As estrelas se formam a partir de extensas nuvens interestelares que se contraem ao longo de milhões de anos. O processo de contração da nuvem tem início a partir do momento em que a atração gravitacional entre as partículas começa a superar a tendência natural do gás à expansão. A poeira interestelar tem a capacidade de absorver luz, e os estágios iniciais que envolvem o nascimento de uma estrela são escondidos dos telescópios ópticos.

O processo de "gestação estelar" termina quando seu núcleo eventualmente atinge temperaturas em torno de 10 milhões de graus, suficientes para a fusão do hidrogênio.

Infravermeho

Óptico

A região de formação de estrelas N51, na Grande Nuvem de

Raio-X

Vida As estrelas passam a maior parte de suas vidas transformando hidrogênio em hélio em seus núcleos. Enquanto esta for sua fonte de energia, elas serão localizadas no diagrama HR(imagem no próximo slide). O tempo de vida da estrela é muito variável. As estrelas que foram formadas com muita massa, brilham muito e duram muito pouco, ou seja, apesar de terem bastante "combustível", esgotam-no com muita rapidez. Já as estrelas que nascem com pouca massa, brilham menos e vivem alguns bilhões de anos. Estrelas com pouca massa transformarão apenas hidrogênio em hélio em seus núcleos. As com grande massa poderão sintetizar outros elementos ao longo de suas vidas. O Sol, por exemplo, produzirá até o fim de sua vida o carbono.

Elementos mais pesados que o carbono são produzidos em estrelas com mais massa que a do Sol.

Legenda da imagem Nuvem em concentração é a nuvem de hidrogênio que dá origem às estrelas.

Protoestrela É um período do nascimento de uma estrela situado após a nuvem de hidrogênio, quando a nuvem começa a se contrair, e anterior à sequência principal.

Estrelas na sequência São aquelas que estão gerando luz e calor da queima de hidrogênio em hélio através de fusão nuclear em seu núcleo. O Sol, juntamente com a maior parte das estrelas visíveis a olho nu, está na sequência principal.

Gigante vermelha É uma estrela gigante luminosa de massa pequena ou intermediária (entre 0,5 e 10 massas solares), numa fase avançada da evolução estelar. Supergigante vermelha seria uma estrela ainda maior.

Nebulosa planetária É um objeto astronômico que é constituído por um invólucro brilhante em expansão de plasma e gás ionizado, expulsa durante os últimos momentos da vida de uma gigante vermelha.

Anã branca É o objeto celeste resultante do processo evolutivo de estrelas de até 10 MSol, deixando para trás um núcleo composto praticamente de carbono e oxigênio. Esse núcleo não tem uma fonte de energia adicional e irá gradualmente irradiar sua energia e esfriar.

Supernova é o nome dado aos corpos celestes surgidos após as explosões de estrelas (estimativa) com mais de 10 massas solares, que produzem objetos extremamente brilhantes, os quais declinam até se tornarem invisíveis, passadas algumas semanas ou meses.

Estrelas de nêutrons são corpos celestes supermassivos, ultracompactos e com gravidade extremamente alta.

Estrelas Wolf-Rayet são estrelas evoluídas, muito massivas (mais de 20 massas solares), e que perdem suas massas rapidamente por meio de ventos solares muito fortes, com velocidades superiores a 2000 km/s.

Buraco negro é uma região do espaço da qual nada, nem mesmo objetos que se movam na velocidade da luz, podem escapar. Este é o resultado da deformação do espaço-tempo, causada após o colapso gravitacional de uma estrela, por uma matéria astronomicamente maciça e, ao mesmo tempo, infinitamente compacta e que, logo depois, desaparecerá dando lugar ao que a Física chama de Singularidade, o coração de um buraco negro, onde o tempo para e o espaço deixa de existir.

Foto tirada pela Nasa mostra a galáxia espiral M81, e suas brilhantes estrelas “branca-azuladas”.

Morte O destino de uma estrela dependerá de sua massa inicial. Ao final de suas vidas, estrelas com pouca massa - como o Sol - aumentarão de tamanho se tornando gigantes vermelhas. Em seguida, se contrairão para formar uma estrela velha muito pequena conhecida como anã branca. Seu tamanho se compara ao da Terra. A densidade média destas compactas estrelas é da ordem de uma tonelada por centímetro cúbico. Uma vez que estas estrelas não produzem mais energia, elas se resfriarão até se tornarem anãs negras.

A morte de uma estrela com massa muitas vezes superior à do Sol é sem dúvida um dos eventos mais catastróficos e espetaculares que se pode observar: uma explosão em supernova. Por alguns dias esta estrela poderá brilhar com a luz de toda uma galáxia. As camadas mais externas da estrela são lançadas ao espaço a velocidades que chegam a atingir 20.000km/s. Este gás em expansão irá se misturar ao meio interestelar, possibilitando que subsequentes gerações de estrelas e planetas contenham uma maior concentração de elementos mais pesados fabricados no interior da estrela.

O fim Após a explosão, tudo o que restará será uma nebulosa em expansão e, no centro, um corpo pequeno e compacto conhecido como estrela de nêutrons ou, até mesmo, um buraco negro. A densidade das estrelas de nêutrons chega a valores inimagináveis. Uma colher de chá de sua matéria pesaria tanto quanto toda a humanidade! Os intensos campos magnéticos e a rápida rotação produzem um efeito semelhante ao de um farol, fazendo com que sua radiação seja detectada na forma de pulsos extremamente regulares; daí serem conhecidas como pulsares.

Buracos negros podem também ser o produto final da evolução de estrelas com muita massa. Seus campos gravitacionais são tão intensos que são capazes de aprisionar a própria luz. Disto resulta o adjetivo negro. No interior dos buracos negros as condições são tão extremas que não se pode garantir que as leis da física como conhecemos continuem sendo válidas.

Pela própria definição de negros, estes objetos não podem ser observados diretamente.

Foto tirada pela Nasa mostra dois buracos negros perto da galรกxia espiral IC 342.

foto tirada pela Nasa, mostrando os restos da supernova opeia A.

Sol: O astro principal.

O Sol é a estrela mais proeminente em nosso sistema solar e contém aproximadamente 98% de sua massa total. A camada externa visível do Sol é chamada fotosfera, e tem uma temperatura de 6.000°C. Esta camada tem uma aparência turbulenta devido às erupções energéticas que lá ocorrem.

A energia solar é gerada em seu núcleo. Lá, a temperatura (15.000.000° C) e a pressão (340 bilhões de vezes a pressão atmosférica da Terra ao nível do mar) são tão intensas que ocorrem reações nucleares. Estas reações transformam quatro prótons ou núcleos de átomos de hidrogênio em uma partícula alfa, que é o núcleo de um átomo de hélio. A partícula alfa é aproximadamente 0,7% menos massiva do que quatro prótons. A diferença em massa é expelida como energia e carregada até a superfície do Sol, através de um processo conhecido como convecção, e é liberada em forma de luz e calor. A energia gerada no interior do Sol leva um milhão de anos para chegar à superfície. A cada segundo 700 milhões de toneladas de hidrogênio são convertidos em cinza de hélio, e durante este processo, 5 milhões de toneladas de energia pura são liberados e portanto, com o passar do tempo, o Sol está se tornando mais leve.

Tempestades Solares O Sol, no período de 11 anos, passa por um período de turbulência e também calmaria. De acordo com os estudos, esses ciclos estão associados a invernos rigorosos em alguns países, verões extremamente secos e até oscilações no nível de lagos. O período de turbulência do sol é caracterizado pelo surgimento de imensas manchas na sua superfície, algumas com mais de 300 000 quilômetros de diâmetro.

A partir dessa situação, surgem explosões na sua superfície, expelindo assim, uma grande quantidade de partículas elétricas, estas que pode, inclusive, atingir a Terra. A Terra, por sua vez, possui uma blindagem natural para estas partículas, para tanto, elas são capazes de entrar na ionosfera que está carregada eletricamente. Ao entrar na ionosfera, as partículas afetam o campo magnético da Terra movimentando-se em uma trajetória espiral que costuma acompanhar as suas linhas de força.

Manchas Solares No ano de 1611, logo após a invenção do telescópio, Galileu Galilei conseguiu realizar suas primeiras observações sobre as manchas solares.

Assim, entre os anos de 1645 e 1715, poucas manchas foram observadas. Somente no ano de 1843, o então astrônomo amador Samuel Heinrich Schwabe, constatou que o número de manchas na superfície do sol obedeciam um ciclo de 11 anos, tendo alterações em sua quantidade.

Assim, quanto mais manchas, maior o número de erupções solares. As manchas solares são as zonas mais frias do sol, na qual servem como intensos campos magnéticos que atraem e também acumulam uma camada de plasma que não deixam sair os prótons e elétrons que são emitidos, assim, quando a pressão não suporta mais, ocorre uma explosão, a chamada erupção solar.

Mancha solar

Terra para comparar