O que são as estrelas?

Céu noturno no deserto do Atacama no Chile.
Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/images/potw1349b/?lang

Quando olhamos para céu noturno e sem nuvens, assim como a imagem acima, percebemos a quantidade enorme de pontos brilhantes no céu, um observador mais atento pode notar que existem diferenças entre eles. Alguns parecem maiores do que outros, as suas cores são diferentes. Esses pontos brilhantes chamamos de estrelas.

Uma estrela é uma esfera de gás quente, que gera energia em seu núcleo através da fusão nuclear. Esse processo une os átomos, convertendo hidrogênio em hélio e, posteriormente, em elementos mais pesados. As estrelas possuem esse formato esférico pois são corpos auto gravitantes, ou seja, são atraídos por si mesmas devido a grande quantidade de massa, e essa atração gravitacional se dá em todas as direções (o que chamamos de isotropia: qualidade de alguns meios ou materiais que consiste em terem as mesmas propriedades físicas em todas as direções), assim o formato esférico é o resultado dessas forças isotrópicas. O gás das estrelas é tão quente (podendo chegar a milhões de graus), que faz com que esse gás passe a emitir luz.

Existem verdadeiras fábricas de estrelas no Universo, são regiões que se encontram em grande quantidade o material necessário para a produção de uma estrela: Gás. O processo de formação estelar é um estudo amplo dentro da Astrofísica, mas aqui iremos resumir, destacando os acontecimentos mais importantes.O nascimento de uma estrela se dá em duas etapas:

Formação de uma proto estrela:

Os modelos que atualmente estudam a origem de estrelas sugerem que as estrelas nasçam da concentração de matéria existente em grandes nuvens de gás e poeira, chamadas de nebulosas (assim como mostrado na Figura abaixo). Uma possibilidade é, devido a algum fator externo, que faça a nuvem se “mexer” (explosão de supernova, ventos galácticos, etc). Essa núvem de gás, por forças gravitacionais, começa a se ajuntar. Durante esse processo de contração, as partículas da nuvem vão sendo atraídas para o centro de gravidade dessa nuvem. Quanto mais matéria se concentra, mais força gravitacional existe, assim ajuntando cada vez mais matéria, e cada vez mais acelerando essa matéria.

Após vários processos físicos, as partículas da nuvem procuram atingir sua distribuição de menor energia. Demonstra-se que a forma de menor energia nesse caso é a forma esférica. Essa massa concentrada disposta na forma esférica chamamos de Proto-estrela. Notar que nesse estágio, a estrela ainda não nasceu. Podemos dizer que a proto-estrela é um feto de estrela.

Nascimento de uma estrela:

Após o surgimento da proto-estrela, a pressão e temperatura em seu núcleo chegam a níveis elevadíssimos, o que se torna possível iniciar-se o processo de fusão nuclear, e a partir deste momento, em que a fusão nuclear inicia, lá está uma estrela pronta, emitindo a sua luz própria.

 

Região de formação estelar em NGC 6559.
Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/images/eso1320a/?lang

O Sol é a estrela mais próxima de nós, é a nossa fonte de luz e é essencial para a vida no nosso planeta. Por estar próximo (149.600.000 km ou 8min-luz), podemos estudá-lo com detalhes, e assim aprender sobre as estrelas que estão mais distantes. Embora também existem planetas formados de gás (Júpiter por exemplo), a grande diferença de um planeta para uma estrela é exatamente pelo fato de que planetas não tem fonte interna de energia nuclear (fusão nuclear), assim não emitem sua própria luz. Portanto um objeto celeste só é considerado estrela a partir do momento em que inicia-se o processo de fusão nuclear em seu interior.

As estrelas nascem, vivem e morrem. Embora o nascimento de estrelas ocorra de forma semelhante, sua vida e sua morte dependem de diversos parâmetros, a massa é um dos mais importantes. Existe uma variação imensa das massas de estrelas.

Em astronomia, utilizamos o Sol como referência de massa, estimamos a massa do Sol em aproximadamente: 1,989×1030 kg (1989000000000000000000000000000000 kg). O Sol é uma estrela de baixa massa comparada a outras, que podem chegar a 100 vezes mais massa, assim como também existem estrelas, que possuem apenas 0,08 (8%) da massa do Sol.

Verifica-se que quanto maior a massa de uma estrela, mais curta costuma ser sua vida. Outro aspecto importante a se notar é que a duração da vida de uma estrela é muito longa quando comparada aos padrões humanos. Dessa forma, não foi possível ainda monitorar a vida toda de uma estrela, e tudo o que os cientistas supõem sobre as estrelas, se baseiam em modelos matemáticos e físicos elaborados em bases científicas.

A imensa variedade de estrelas no Universo vai além da massa, também encontramos variedades em suas cores, tamanhos, composições químicas, temperaturas etc. Uma importante característica a ser destacada é a cor, encontramos estrelas de diferentes cores. Notamos que quanto mais azulada é uma estrela mais quente ela é, assim quanto mais avermelhada, mais fria ela é.

Nesta imagem, estima-se ter aproximadamente 1 milhão de estrelas na direção do centro da Via Láctea.
Fonte: https://www.eso.org/public/images/eso0949b/

Os planetas do nosso sistema solar podem ser confundidos com estrelas, pois a luz do Sol sendo refletidas por eles, tem uma aparência muito próxima das estrelas. Uma dica observacional para diferenciar planetas de estrelas é: As estrelas possuem um brilho que fica variando, como se estivesse levemente piscando, já os planetas possuem um brilho constante.

Resumo Ciênciagora: Estrelas são objetos auto gravitantes, formadas de gás. Em seu núcleo ocorre a fusão nuclear, que é a responsável por liberar a energia que podemos observar das estrelas. Existe uma variedade imensa de estrelas, em massa, temperatura, cores, composição química etc.

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