White dwarf star fading

Estrelas anãs brancas são o núcleo remanescente de estrelas como o Sol, que esfriam e desaparecem ao longo de bilhões de anos.

Sobre o tema

Uma anã branca é o estágio final da evolução de estrelas de massa baixa a média, como o nosso Sol. Após queimar todo o combustível nuclear, a estrela ejeta suas camadas externas formando uma nebulosa planetária, deixando para trás um núcleo denso composto principalmente de carbono e oxigênio. Esse núcleo, do tamanho aproximado da Terra, mas com massa comparável à do Sol, é uma anã branca. Sua altíssima densidade faz com que um centímetro cúbico pese toneladas.

O processo de fading, ou esfriamento, ocorre porque a anã branca não possui mais fusão nuclear. Ela brilha apenas pelo calor residual acumulado. Inicialmente, sua temperatura superficial pode ultrapassar 100.000 K, mas com o tempo ela irradia energia para o espaço e esfria gradualmente. Esse resfriamento é extremamente lento: leva bilhões de anos para que uma anã branca se torne uma anã negra, um objeto frio e escuro. Até hoje, o universo é jovem demais para conter anãs negras, pois estima-se que o tempo necessário seja maior que a idade atual do cosmos, de 13,8 bilhões de anos.

A massa máxima de uma anã branca é limitada pelo limite de Chandrasekhar, cerca de 1,4 vezes a massa solar. Acima desse limite, a pressão de degenerescência eletrônica não consegue sustentar a estrela, levando a uma explosão de supernova do tipo Ia. As anãs brancas são objetos celestes fascinantes por permitirem o estudo da física de alta densidade e servirem como velas padrão para medir distâncias cósmicas. Exemplos notáveis incluem Sirius B, a companheira de Sírius, e a estrela de Van Maanen.

Perguntas frequentes

Quanto tempo leva para uma anã branca esfriar completamente?

O esfriamento completo até se tornar uma anã negra leva dezenas a centenas de bilhões de anos, um período maior que a idade atual do universo. Portanto, ainda não existem anãs negras no cosmos.

Qual é a temperatura de uma anã branca recém-formada?

Uma anã branca recém-formada pode ter temperatura superficial acima de 100.000 K. Com o tempo, ela esfria e pode chegar a alguns milhares de Kelvin após bilhões de anos.

Por que as anãs brancas são tão densas?

A alta densidade é resultado da compressão gravitacional extrema sem fusão nuclear. A matéria é comprimida até que elétrons formem um gás degenerado, onde um volume do tamanho da Terra contém até 1,4 massa solar.