1. Oficina de Astrofísica Básica
Marina Dal Ponte
Tamara Salvatori
Módulo II – Vida de Estrelas

2. Vida de Estrelas
O Módulo II abordará:
Estrelas da Sequência Principal;
Diagrama Hertzsprung-Russell.

3. Estrelas da Sequência Principal
Vida de Estrelas
Quando as reações nucleares envolvendo o hidrogênio
ocorrem de modo contínuo e são a principal fonte de energia de
uma estrela dizemos que ela pertence à sequência principal.
É importante notar que a estrela levará milhões de anos
até conseguir se estabelecer na sequência principal. Para uma
estrela como o Sol, 10 milhões de anos passarão desde que a
nuvem molecular começou a colapsar até que inicie no seu interior
a queima nuclear do hidrogênio, fazendo-o ingressar na sequência
principal do diagrama H-R.

4. Estrelas da Sequência Principal
À medida em que aumenta a quantidade de hélio no centro da
estrela, a taxa de produção de energia diminui até cessar. Núcleos de hélio
também podem ser consumidos pela fusão nuclear, mas a temperatura
necessária para isso é de uns 100 milhões de graus, bem maior do que a
temperatura de fusão do hidrogênio (em torno de uns 2 milhões de graus). Para
estrelas pequenas, esta temperatura nunca é atingida, de forma que o centro
rico em hélio permanece dormente.
Obviamente, estrelas que produzem mais energia, a consomem mais
rápido e, portanto, se esgotam em menos tempo. As estrelas de alta massa são
as mais luminosas, tendo assim um tempo de vida na sequência principal mais
curto: uns 10 milhões de anos para as estrelas mais massivas, de umas 20 ou 30
massas solares. Já estrelas como o Sol duram 10 bilhões de anos e estrelas com
0.1 massa solar, duram dezenas de bilhões de anos nessa fase de fusão de
hidrogênio.
Vida de Estrelas

5. Diagrama Hertzsprung-Russell (HR)
Esses diagramas, chamados
de diagrama Hertzsprung-Russell
ou diagrama HR, plotam a
luminosidade no eixo dos Y e a
temperatura estelar no eixo dos X.
Vida de Estrelas
Figura 1. Diagrama HR.

6. Vida de Estrelas
Olhando para o diagrama H-R vemos que estrelas formadas
com grande massa estão situadas na parte superior da sequência
principal, estrelas formadas com massas aproximadamente iguais à
do nosso Sol estão próximas à sua região central enquanto que
estrelas de pequena massa encontram-se na parte inferior direita
desta faixa do diagrama H-R.
Em geral consideramos que as estrelas com massa M < 3
Msol são estrelas de pequena massa. Aquelas com massa no
intervalo 3 Msol < M < 10 Msol são estrelas de massa intermediária.
E então as estrelas com massa M > 10 Msol são estrelas de grande
massa.
Diagrama Hertzsprung-Russell (HR)

7. Diagrama Hertzsprung-Russell (HR)
A maior parte das estrelas é de mais baixa luminosidade e mais fria do que o
Sol. Há também um grupo de estrelas vermelhas (bem frias) e muito
luminosas, chamadas de supergigantes vermelhas e algumas estrelas
quentes, mas pouco luminosas, chamadas de anãs brancas. As estrelas iniciam
sua existência na faixa diagonal que corre do topo à esquerda para a base à
direita (chamada de sequência principal) e evoluem mudando de posição no
diagrama HR.
Algumas regiões do diagrama HR recebem nomes. As estrelas mais
luminosas, por exemplo, são chamadas de supergigantes. Estrelas acima e à
direita da sequência principal (portanto mais luminosas e mais frias) são
denominadas de gigantes vermelhas. Estrelas da sequência principal são por
vezes chamadas de anãs e às vezes simplesmente de estrelas "normais" (por
serem as mais comuns). E as estrelas pouco luminosas e relativamente quentes
da parte inferior esquerda são as anãs brancas.
Vida de Estrelas

8. Diagrama Hertzsprung-Russell
O diagrama HR é um
instrumento essencial para o
estudo da evolução estelar.
Estrelas iniciam sua evolução na
sequência principal, tornam-se
gigantes ou supergigantes e se
extinguem como anãs brancas
ou, em casos mais raros, de forma
explosiva e peculiar (como
estrelas de nêutrons e buracos
negros, que não podem ser
demonstrados no diagrama HR).
Vida de Estrelas
Figura 2. Exemplo de diagrama HR.

9. 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.