O Universo abriga astros com dimensões vertiginosas. VY Canis Majoris é um exemplo impressionante.
Esta estrela, situada a cerca de 6.000 anos-luz, é uma hipergigante vermelha. Seu diâmetro é de quase 1.500 vezes o do Sol, mas sua massa é de apenas 17 massas solares. Esta desproporção explica-se pelo seu estágio avançado de evolução. Ela sofre pulsações e variações de luminosidade significativas.
No final da vida, estrelas como VY Canis Majoris entram numa fase de expansão. A fusão do hidrogênio desloca-se em camada ao redor do núcleo rico em hélio. Esta reação gera uma radiação intensa que empurra a atmosfera estelar para o exterior. A estrela arrefece e adquire uma tonalidade vermelha característica.
R136a1 é por sua vez a estrela mais massiva conhecida, com cerca de 300 massas solares. Sua luminosidade equivale a 4,5 milhões de vezes a do nosso Sol, emitindo principalmente no ultravioleta. Sua curta duração de vida conta-se em apenas alguns milhões de anos. A pressão de radiação limita seu crescimento.
Estas gigantes estelares iluminam brevemente o cosmos antes de desaparecerem em supernovas. Seu estudo ajuda a compreender os ciclos de vida das estrelas.
Representação da estrela R136a1, detentora dos recordes de massa e luminosidade.
Crédito: Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images Como uma estrela se torna tão grande?
A expansão de uma estrela no final da vida resulta de mudanças internas. O núcleo acumula hélio, produto da fusão nuclear, o que perturba as reações.
A fusão do hidrogênio desloca-se então em camada ao redor do núcleo. Esta camada emite enormes quantidades de radiação, que exercem uma pressão para o exterior.
Esta pressão incha a atmosfera estelar, aumentando consideravelmente o diâmetro da estrela. Ela arrefece e torna-se uma gigante ou hipergigante vermelha.
Este processo é universal, e previsto também para o nosso Sol dentro de vários bilhões de anos.
Comparação dos tamanhos de estrelas, das anãs vermelhas a R136a1, passando pelo Sol.
Crédito: European Southern Observatory Por que as estrelas massivas têm uma vida curta?
A massa de uma estrela determina seu ritmo de fusão nuclear. Quanto mais massiva, mais intensas e rápidas são as reações.
Esta intensidade consome o combustível estelar, principalmente hidrogênio, a um ritmo acelerado. As estrelas muito massivas esgotam assim suas reservas em apenas alguns milhões de anos.
Em comparação, uma estrela como o Sol, de massa média, queima seu hidrogênio durante cerca de 10 bilhões de anos. A curta existência das gigantes leva a um fim explosivo em supernova.
Estas explosões dispersam elementos pesados essenciais para a formação de novas estrelas e planetas.