As estrelas têm um ciclo de vida que dura de alguns milhões a trilhões de anos. Elas nascem, sofrem mudanças com o passar do tempo e finalmente chegam ao fim quando seu combustível se esgota, tornando-se um corpo remanescente muito denso. Essa estrela extinta pode ser uma anã branca , uma estrela de nêutrons ou um buraco negro , dependendo de sua massa original.
A vida de uma estrela começa em grandes nuvens interestelares de gás e poeira na galáxia , com aglomerados de gases devido à baixa temperatura em bolsões de alta densidade. Esses aglomerados gradualmente acumulam mais e mais matéria e crescem. Em algum momento, os aglomerados colapsam devido ao aumento da força gravitacional. O atrito durante o colapso aquece a matéria e uma estrela jovem nasce. Este é o estágio de protoestrela no ciclo de vida estelar.
O colapso sob a ação da gravidade continua. Como resultado, a temperatura e a pressão no núcleo continuam aumentando. Após milhões de anos, a temperatura e a pressão no núcleo da protoestrela tornam-se altas o suficiente para permitir a fusão dos núcleos de hidrogênio. A fusão nuclear libera uma enorme quantidade de energia que aquece a matéria o suficiente para impedir um colapso adicional sob a ação da gravidade. Esta fase, na qual a fusão nuclear ocorre de forma estável (e a energia liberada aquece a matéria o suficiente para impedir o colapso gravitacional), é a fase principal e a mais longa na vida de uma estrela. Estrelas nesta fase são chamadas de "estrelas da sequência principal" e a fase é chamada de " fase da sequência principal ". O hidrogênio é o principal combustível da estrela. A taxa de consumo de combustível depende da massa da estrela. Uma estrela massiva consumirá combustível a uma taxa maior para liberar energia suficiente para impedir seu colapso sob a ação da gravidade.
Quando o combustível acaba, a fusão nuclear cessa e não há energia para aquecer os materiais e equilibrar a força da gravidade, fazendo com que o núcleo colapse sob a ação da gravidade, deixando para trás um remanescente compacto. Este é o fim da estrela. A estrela morta se transforma em uma anã branca, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro , dependendo da massa da estrela original.
Quando a massa da estrela original é menor que 8 vezes a massa do Sol (<8 M⦿ ) , ela se torna uma anã branca . A estrela morta se torna uma estrela de nêutrons quando sua massa original está entre 8 e 20 massas solares (8 M⦿ < M < 20 M⦿ ) , enquanto estrelas com massa superior a 20 massas solares (>20 M⦿ ) se tornam buracos negros quando seu combustível se esgota.
Anãs Marrons (BDs)
As estrelas atingem o 'estágio de fusão nuclear' ou 'estágio da sequência principal' em seu ciclo de vida. E se um objeto celeste se formar como uma estrela, mas não conseguir atingir esse estágio?
Anãs marrons começam como estrelas, tornam-se densas o suficiente para colapsar sob sua gravidade, mas seu núcleo nunca se torna suficientemente denso e quente para iniciar a fusão nuclear, portanto, nunca se tornam estrelas verdadeiras. Esses objetos são semelhantes em características tanto a estrelas quanto a planetas.
Anãs negras são menores que as estrelas, mas ainda muito maiores que os planetas . Algumas das menores têm tamanho comparável ao dos planetas . A menor conhecida tem cerca de sete vezes o tamanho de Júpiter.
As anãs negras são importantes para o modelo de formação estelar em nuvens interestelares de gases e poeira. Estão sendo feitas tentativas para determinar os menores corpos que se formam como estrelas.
A menor anã marrom
Recentemente, pesquisadores examinaram o centro do aglomerado estelar IC 348, situado a cerca de 1,000 anos-luz de distância, utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) . Com base na fotometria dos objetos, a equipe identificou três candidatos a anãs negras. Uma delas possui apenas três a quatro vezes a massa de Júpiter, o que a torna a menor anã negra conhecida até o momento.
Uma anã negra com três vezes a massa de Júpiter seria 300 vezes menor que o Sol. Como uma anã negra tão pequena poderia se formar como uma estrela é difícil de explicar porque uma pequena nuvem interestelar normalmente não entraria em colapso para dar origem a uma anã negra devido à sua fraca gravidade. Assim, uma anã negra tão pequena representa um desafio aos atuais modelos de formação estelar.
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Referências:
- Luhman KL, et al 2023. Uma pesquisa JWST para anãs marrons de massa planetária em IC 348. The Astronomical Journal, Volume 167, Número 1. Publicado em 13 de dezembro de 2023. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- Webb da NASA identifica a menor anã marrom flutuante. Publicado em 13 de dezembro de 2023. Disponível em https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
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