As campeãs estelares

29 de dezembro de 2017

Nas competições de alto nível, como Os Jogos Olímpicos ou a Copa do Mundo de Futebol, temos a disputa entre os melhores de cada continente disputando o posto de melhor do mundo, o melhor dentre os melhores.

No universo não temos necessariamente uma competição, mas temos grupos de estrelas que se destacam por alguma característica, seja tamanho ou massa entre várias. E desses grupos temos a "vencedora", aquela que ostenta a primeira posição na "modalidade" que participa.

Aqui mostremos quem são as estrelas campeãs, ou seja, quais aquelas que têm sua principal característica (intrínseca ou relativa à Terra) mais destacada que suas semelhantes. Ah! Mas antes é bom lembrar que trataremos das estrelas conhecidas, o que faz nossa "arena" ficar restrita a nossa galáxia e vizinhanças, pois a tecnologia atual não nos permite estudar estrelas individuais de galáxias mais longínquas. Também não colocaremos o Sol no "campeonato", visto que teria óbvias vitórias em alguns quesitos.

MAIOR MAGNITUDE APARENTE

Nossa primeira campeã é a conhecida estrela Sírius. Desde antiguidade sua luminosidade já chamava atenção no céu. Pertencente à constelação do Cão Maior, sua magnitude aparente (observador fixo na Terra) atinge - 1,46. Trata-se de uma estrela bem próxima, distando 8,6 anos-luz da Terra, com pouco mais que o dobro da massa solar e raio 71% maior.

No centro, Sírius A, abaixo e a esquerda, Sírius B

Na verdade, Sírius é uma estrela dupla, mas praticamente todo o brilho pertence a Sírius A, a que era conhecida pelos antigos. A companheira Sírius B, descoberta a menos de 200 anos é bem pequena e menos luminosa, ao ponto que sua magnitude aparente de 8,4 a torna invisível aos nossos olhos se observada individualmente.

MAIOR MAGNITUDE ABSOLUTA

Enquanto a magnitude aparente mostra e compara os brilhos estelares em relação nossa percepção, a magnitude absoluta mostra quem de fato tem o maior brilho intrínseco. Ela é medida da magnitude aparente da estrela, caso ela estivesse a distância de 10 parsecs (32,6 anos-luz) e considerando que não haja extinção (quando a luz tem de atravessar poeira, por exemplo).

No topo do pódio entre as estrelas mais brilhantes está Deneb, (α Cygni ou Alfa de Cisne). Esta estrela branca azulada é a 19ª mais brilhante no céu através de nossa sensibilidade ocular, tendo uma magnitude aparente de 1,25, no entanto é tão grande (110 vezes o Sol) que mesmo a cerca de 2.600 anos-luz da Terra sua magnitude absoluta alcança -8,4. É tão luminosa que se colocada no lugar de Sírius, Deneb teria brilho próximo do da Lua.

Localização de Deneb na constelação de Cisne

MAIOR MASSA

Estrelas têm limite para suas massas, cerca de 100-120 vezes a massa solar. Acima disso, são tão instáveis que não conseguem manter-se. Algumas, no entanto, conseguem vencer esta barreira e exibem toda sua "gordura". Mas isso tem um preço: a vida curta. Quanto mais massiva uma estrela, menor será a duração de seu ciclo. As "peso-pesado" não durarão 10% da vida do Sol.

R136a1 tem 265 vezes a massa de nossa estrela e fica na Grande Nuvem de Magalhães, nossa galáxia satélite. Sua temperatura superficial está acima dos 50.000 °C. Acredita-se que ao se formar era ainda mais massiva, perto de 320 vezes a massa do Sol.

Este é o aglomerado R136, a estrela R136a1 está no centro

MAIOR TAMANHO

Cada medida precisa de um parâmetro para podermos comparar objetos distintos. Na escala do universo, é comum usarmos o Sol, pois seus dados são conhecidos. Para medir tamanho, nossa estrela é o "metro" usado nas pesquisas.

A maior estrela conhecida até a data atual é UY Scuti. Os dados ainda estão em refinamento, mas acredita-se que seu diâmetro seja 1.708 vezes o do Sol, para se ter uma ideia o periélio de Saturno fica a 1.940 raios solares. Ela está a 9.500 anos-luz da Terra. Apesar do tamanho absurdo, sua massa é estimada ser menor que 40 vezes a do Sol, além de ser 2.000 °C mais fria.

UY Scuti, ao centro.

Comparação com o Sol

MAIOR MOVIMENTO APARENTE

As estrelas não são pontos fixos, elas se movem através do espaço normalmente ao redor de uma grande massa como um núcleo galático ou uma estrela maior. Na perspectiva humana as estrelas parecem fixas, visto estarem tão distantes que são necessários séculos ou milênios para se perceber algum deslocamento.

Uma estrela destoa do explicado acima, a Estrela de Barnard ganhou o primeiro lugar entre as mais rápidas. Ela se localiza na constelação de Ofiúco e está a somente 6 anos-luz de nós. Deslocando-se a cerca de 10,3 segundos de arco por ano ela é invisível aos nossos olhos, sua magnitude aparente alcança 9,5. O movimento da Estrela de Barnard indica que no ano 11.800 ela estará a somente 3,75 anos-luz de distância do Sol, quando então voltará a se afastar.

Sequência de fotografias que mostram como a Estrela de Barnard se deslocou ao longo de 20 anos, perceba que as demais estrelas praticamente não se movem.

MAIOR ROTAÇÃO

As estrelas além de seu movimento de translação, também giram em torno do próprio eixo, como a Terra o faz. Tal movimento deriva da rotação da nebulosa protoestelar que antecede a formação do astro.

A seta aponta pra nossa campeã no rodopio

A estrela vencedora neste quesito é a VFTS 102, localizada na nebulosa da Tarântula na Grande Nuvem de Magalhães. Ela gira a cerca de 600 km/s ou 2.000.000 km/h, para efeito comparativo no Sol tem velocidade rotacional de 7.189 km/h.

MAIOR TEMPERATURA

Depois do brilho e tamanho, temperatura talvez seja a característica mais marcante nas estrelas, visto que a geração do calor e da luz necessita que ocorra a fusão nuclear de átomos leves, o que exige altas temperaturas no centro, ao passo que a superfície chega a ficar alguns milhares de graus mais "fria".

Nosso querido Sol tem uma superfície quase fria comparada com as líderes desse tópico, com seus 5.500 °C ele é apenas uma panela de água morna. WR 102 exibe sua superfície brilhante a cerca de 210.000 °C. Os cientistas especulam que pelas características de WR 102 ela esteja próximo de explodir em supernova, mas não nos causará danos pois está a quase 180 mil anos-luz daqui.

WR 102 ejetando suas camadas externas

MAIOR VARIAÇÃO DE BRILHO

Boa parte das estrelas mantêm brilho constante por milhares de anos, mas algumas apresentam variações em alguns graus de magnitude em períodos curtos como dias ou poucos anos. Diversos motivos podem causar essas variações, como erupções na cromosfera, contração e expansão de suas camadas externas ou mesmo manchas e irregularidades na atmosfera estelar.

Marcado no círculo laranja χ Cygni

χ Cygni é a estrela variável com maior amplitude entre a fase mais e e menos luminosa. Estando a 553 anos-luz da Terra, χ Cygni tem no seu máximo brilho magnitude aparente de 3,3 ao passo que no mínimo fica em 14,2 tudo isso levando 408 dias para fechar um ciclo (de máximo para máximo). Ela é uma variável do tipo Mira, são gigantes vermelhas em estado avançado da evolução estelar, no qual expelem suas camadas externas em nebulosas planetárias.

Este gráfico mostra a variação da magnitude aparente de χ Cygni em relação tempo

MAIS PRÓXIMA DA TERRA 

O Sol é a nossa estrela mais próxima, estando a cerca 150 milhões de quilômetros ele nos criou e nos matará. Mas o Sol não participa desta disputa, certo? Então a vencedora está na constelação de Centauro. Olhe para estrela Alfa de Centauro, na realidade não é uma estrela, mas um conjunto triplo. Onde duas estrelas se sobressaem com luminosidade semelhante ao Sol, α Centauri A e α Centauri B.

Nossa estrela vizinha mais próxima

Pois bem, nossa vencedora é a terceira e mais discreta estrela desse conjunto: α Centauri C ou, como é mais conhecida, Próxima Centauri. Estando a somente 4,246 anos-luz é uma estrela pequena (15% do raio solar) e fraca (menos de 1% da luminosidade do Sol), trata-se de uma anã vermelha, 2.500 °C mais fria que o Sol.