Oficina de Astrofísica Básica

Marina Dal Ponte

Tamara Salvatori

Módulo II – Vida de Estrelas

Vida de Estrelas

O Módulo II abordará:

Estrelas da Sequência Principal;

Diagrama Hertzsprung-Russell.

Estrelas da Sequência Principal

Vida de Estrelas

Quando as reações nucleares envolvendo o hidrogênioocorrem de modo contínuo e são a principal fonte de energia deuma estrela dizemos que ela pertence à sequência principal.

É importante notar que a estrela levará milhões de anosaté conseguir se estabelecer na sequência principal. Para umaestrela como o Sol, 10 milhões de anos passarão desde que anuvem molecular começou a colapsar até que inicie no seu interiora queima nuclear do hidrogênio, fazendo-o ingressar na sequênciaprincipal do diagrama H-R.

Estrelas da Sequência Principal

À medida em que aumenta a quantidade de hélio no centro daestrela, a taxa de produção de energia diminui até cessar. Núcleos de héliotambém podem ser consumidos pela fusão nuclear, mas a temperaturanecessária para isso é de uns 100 milhões de graus, bem maior do que atemperatura de fusão do hidrogênio (em torno de uns 2 milhões de graus). Paraestrelas pequenas, esta temperatura nunca é atingida, de forma que o centrorico em hélio permanece dormente.

Obviamente, estrelas que produzem mais energia, a consomem maisrápido e, portanto, se esgotam em menos tempo. As estrelas de alta massa sãoas mais luminosas, tendo assim um tempo de vida na sequência principal maiscurto: uns 10 milhões de anos para as estrelas mais massivas, de umas 20 ou 30massas solares. Já estrelas como o Sol duram 10 bilhões de anos e estrelas com0.1 massa solar, duram dezenas de bilhões de anos nessa fase de fusão dehidrogênio.

Vida de Estrelas

Diagrama Hertzsprung-Russell (HR)

Esses diagramas, chamadosde diagrama Hertzsprung-Russellou diagrama HR, plotam aluminosidade no eixo dos Y e atemperatura estelar no eixo dos X.

Vida de Estrelas

Figura 1. Diagrama HR.

Vida de Estrelas

Olhando para o diagrama H-R vemos que estrelas formadascom grande massa estão situadas na parte superior da sequênciaprincipal, estrelas formadas com massas aproximadamente iguais àdo nosso Sol estão próximas à sua região central enquanto queestrelas de pequena massa encontram-se na parte inferior direitadesta faixa do diagrama H-R.

Em geral consideramos que as estrelas com massa M < 3Msol são estrelas de pequena massa. Aquelas com massa nointervalo 3 Msol < M < 10 Msol são estrelas de massa intermediária.E então as estrelas com massa M > 10 Msol são estrelas de grandemassa.

Diagrama Hertzsprung-Russell (HR)

Diagrama Hertzsprung-Russell (HR)

A maior parte das estrelas é de mais baixa luminosidade e mais fria do que oSol. Há também um grupo de estrelas vermelhas (bem frias) e muitoluminosas, chamadas de supergigantes vermelhas e algumas estrelasquentes, mas pouco luminosas, chamadas de anãs brancas. As estrelas iniciamsua existência na faixa diagonal que corre do topo à esquerda para a base àdireita (chamada de sequência principal) e evoluem mudando de posição nodiagrama HR.

Algumas regiões do diagrama HR recebem nomes. As estrelas maisluminosas, por exemplo, são chamadas de supergigantes. Estrelas acima e àdireita da sequência principal (portanto mais luminosas e mais frias) sãodenominadas de gigantes vermelhas. Estrelas da sequência principal são porvezes chamadas de anãs e às vezes simplesmente de estrelas "normais" (porserem as mais comuns). E as estrelas pouco luminosas e relativamente quentes

da parte inferior esquerda são as anãs brancas.

Vida de Estrelas

Diagrama Hertzsprung-Russell

O diagrama HR é uminstrumento essencial para oestudo da evolução estelar.Estrelas iniciam sua evolução nasequência principal, tornam-segigantes ou supergigantes e seextinguem como anãs brancasou, em casos mais raros, de formaexplosiva e peculiar (comoestrelas de nêutrons e buracosnegros, que não podem serdemonstrados no diagrama HR).

Vida de Estrelas

Figura 2. Exemplo de diagrama HR.

Referências Bibliográficas

Vida de Estrelas

Observatório Nacional. As Estrelas da Sequência Principal. Disponível em <http://www.on.br/>.

Diagrama HR. Observatório Educativo Itinerante. Disponível em http://www.if.ufrgs.br/oei/stars/hr/diag_hr.htm. Acesso em Jul 2013.