A resposta curta: Depende do tamanho da estrela

O Telescópio Espacial Hubble capturou esta imagem infravermelha dos Pilares da Criação na Nebulosa da Águia. A luz das estrelas jovens em formação pode ser vista perfurando as nuvens de poeira e gás. Crédito da imagem: NASA, ESA e Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

As estrelas nascem em meio a nuvens turbulentas, e suas mortes podem ser igualmente explosivas. Mas quanto tempo as estrelas realmente vivem? A resposta curta é: Depende do tamanho da estrela. 

Durante a maior parte de sua vida, uma estrela existe em um estado de equilíbrio delicado chamado equilíbrio hidrostático, em que a gravidade puxando a estrela é equilibrada pelo empurrão para fora, criado por reações nucleares no núcleo da estrela. Esse impulso para fora acontece quando uma estrela funde núcleos de hidrogênio para formar núcleos de hélio, o que resulta em uma explosão de energia que mantém a forma e o brilho da estrela. Uma vez que todo o hidrogênio é usado, a estrela embarca em um caminho irreversível em direção ao seu desaparecimento. A estrela queimará hélio por um tempo, e as maiores estrelas continuarão queimando elementos químicos até o ferro, mas é uma permanência transitória de realização. As estrelas possuem uma variedade de tamanhos, desde apenas 7% da massa do Sol até 250 massas solares. Então, quais morrem mais rápido?

“As estrelas maiores têm mais combustível para queimar”, disse Ryan French, físico solar da University College London, Reino Unido. "Mas elas também queimam com muito mais força e brilho", disse French. Seu enorme tamanho significa que a gravidade está esmagando o material em seus núcleos com mais intensidade do que em estrelas menores, então suas reações nucleares ocorrem a uma taxa elevada.

"As estrelas maiores realmente esgotam o combustível disponível para elas muito mais rápido do que as estrelas menores", disse French. As estrelas mais massivas vivem por centenas de milhões de anos cosmicamente breves. Elas vivem intensamente rápido e morrem jovens. As menores estrelas com menos de 10% da massa do Sol têm muito menos combustível para iniciar a transição; mesmo assim, elas podem ganhar vida com seu suprimento de combustível por centenas de bilhões de anos. 

A estrela mais antiga do universo é HD140283 ou Matusalém, como é comumente conhecida. Esta imagem do Digitized Sky Survey mostra a estrela Matusalém, localizada a 190,1 anos-luz de distância. Crédito da imagem: Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech e UKSTU/AAO

Mas como o universo se formou há apenas 13,8 bilhões de anos, simplesmente não houve tempo suficiente para uma pequena estrela atingir a velhice.

"Uma das estrelas mais antigas já descobertas é a Estrela Matusalém. A estrela, que fica a 190 anos-luz da Terra, recebeu o nome do personagem da Bíblia que supostamente viveu por quase um milênio. "A estimativa atual da idade desta estrela é de 13,7 bilhões de anos", disse French. Isso significa que teria se formado pouco depois do Big Bang.

Por outro lado, os astrônomos descobriram algumas estrelas, chamadas protoestrelas, que ainda estão em processo de formação. Observadas usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile, essas estrelas têm menos de 500.000 anos, de acordo com o Max Planck Society. “Os humanos estavam usando ferramentas de pedra quando essas estrelas acenderam pela primeira vez”, disse French.

Quando o núcleo do sol ficar sem combustível para neutralizar a gravidade, ele começará a se contrair. Enquanto isso, a camada externa do sol se expandirá, pois, ainda tem um pouco de hidrogênio para se fundir. "O sol se tornará tão grande que engolirá as órbitas de Mercúrio e Vênus", disse French. Depois de cerca de 1 bilhão de anos, o núcleo externo terá usado seu hidrogênio e passará para a fusão de hélio. Eventualmente, o sol ficará sem combustível, encolhendo seu núcleo em uma bola de carbono e oxigênio chamada anã branca; suas camadas externas se dissiparão e se tornarão uma nebulosa, um envelope de plasma quente remanescente.

É um lembrete de que, embora até as maiores estrelas vivam muito mais que os humanos, nada dura para sempre.

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Referência:

STUART, Colin. How long do stars live? Live Science, Nova York, 06, jun. 2022. Disponível em: <https://www.livescience.com/32319-how-long-do-stars-live.html>. Acesso em: 10, jun. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.