Diagrama do espaço-tempo combinado renormalizado, que pode resolver um problema com a compreensão da estrutura do Universo proposta nas teorias da relatividade de Einstein. [Imagem: Hari Padmanabhan]
P: As estrelas anãs vermelhas passam pelo mesmo ciclo de vida que estrelas como o Sol ou o processo é diferente?
R: Enquanto as anãs vermelhas e estrelas como o Sol (estrelas do tipo solar) começam e terminam suas vidas de forma semelhante, seus caminhos divergem durante os estágios intermediários.
Alguns milhões de anos após seu nascimento, o núcleo central de uma estrela atinge uma temperatura alta o suficiente para suportar reações nucleares sustentadas, gerando energia pela fusão de hidrogênio em hélio. Durante esta fase de evolução, anãs vermelhas e estrelas do tipo solar se comportam de forma relativamente semelhante. Uma grande diferença é que as anãs vermelhas são muito mais fracas e acumulam seu combustível nuclear por longos períodos de tempo. Assim, enquanto uma estrela do tipo solar pode queimar hidrogênio por apenas cerca de 10 bilhões de anos, algumas anãs vermelhas podem fazê-lo por trilhões de anos.
Mas, à medida que as estrelas envelhecem e eventualmente exaurem seu combustível de hidrogênio, as mudanças entre seus ciclos de vida começam a aparecer. Nesse estágio, as estrelas do tipo solar crescem em gigantes vermelhas, tornando-se muito mais brilhantes, maiores e um pouco mais frias (daí sua aparência vermelha). Em contraste, as anãs vermelhas permanecem com um raio pequeno, mas tornam-se ligeiramente mais brilhantes e quentes (aparecendo em azul). Outra diferença fundamental é que estrelas como o Sol podem queimar hélio em carbono e oxigênio com sucesso, enquanto estrelas pequenas não podem e ficam com uma grande composição de hélio após esgotar seu suprimento de hidrogênio.
Apesar dessas diferenças, o final do jogo é semelhante para os dois tipos de estrelas. Depois que todas as reações nucleares possíveis foram realizadas, os dois tipos de estrelas terminam suas vidas como anãs brancas. As estrelas do tipo solar expelem grande parte de sua massa original e são compostas principalmente de carbono e oxigênio à medida que se condensam em anãs brancas. As anãs vermelhas retêm a maior parte de sua massa original e se tornam anãs brancas compostas principalmente de hélio. Independentemente de sua composição, esses remanescentes estelares não geram mais energia ativamente por meio do processamento nuclear. Em vez disso, eles brilham com a energia residual que sobrou de suas épocas anteriores de estrelato.
Fred Adams(Professor de Física, Universidade de Michigan, Ann Arbor, Michigan)
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