Quando olhamos para o céu escuro em uma noite clara, é fácil sermos dominados pela beleza das estrelas muito acima. Nós conectamos os pontos, encontramos padrões e até escolhemos nossos clusters favoritos. Como amadores de estrelas, uma coisa que não podemos fazer é determinar a idade dessas estrelas. Eles têm um bilhão de anos? 10 bilhões?Felizmente, os cientistas desenvolveram uma série de maneiras de derivar a idade de uma estrela, dando-nos uma imagem mais clara da história do universo e até mesmo nos ajudando na busca de vida inteligente no cosmos!
Os segredos dos aglomerados estelares
Existem alguns obstáculos diferentes para estimar a idade de uma estrela, mas a estimativa geral é muito mais fácil quando uma estrela está em um cluster. Esses aglomerados de estrelas geralmente se formam na mesma época, mas não necessariamente todos têm as mesmas propriedades. Portanto, se você puder determinar o tamanho e a luminosidade de um intervalo de estrelas em um cluster, sabendo que todos eles foram formados aproximadamente ao mesmo tempo, pode ser mais fácil determinar sua idade geral.
Star Cluster (Crédito da foto: baldas1950 / Fotolia)
A maioria das estrelas gasta cerca de 90% de suas vidas na fase de “seqüência principal”, onde bombeiam continuamente energia e radiação devido ao forno nuclear dentro delas. As estrelas mais massivas são “azul-quentes” e extremamente brilhantes, enquanto as estrelas menos massivas são “incandescentes” e bastante fracas. Uma vez formada uma estrela, as qualidades da estrela (brilho e temperatura) não mudam muito durante a fase da sequência principal.
O comprimento desta fase da seqüência principal é diretamente correlacionado com a massa da estrela, porque uma vez que o combustível interno no núcleo da estrela é usado, ele entra em um período muito menos estável, onde pode expandir, colapsar, formar um buraco negro, ou até mesmo ir supernova …
Essa conexão entre massa, brilho e idade significa que os aglomerados de estrelas podem contar muitos contos. Por exemplo, você pode observar a estrela mais quente, mais azul e mais massiva do aglomerado estelar que não saiu da “sequência principal” e calcular com precisão o quão quente e brilhante ela é. A massa da estrela nos diz quanto de combustível ela tinha, enquanto o brilho nos diz quão rápido está queimando esse combustível. Portanto, é possível calcular aproximadamente a idade da estrela e, posteriormente, a idade das outras estrelas no cluster. Hoje, os pesquisadores acreditam ter uma margem de erro de 10 a 20% para a estimativa da idade estelar.
Mas e as estrelas solitárias?
Embora os aglomerados estelares sejam fáceis de detectar e fáceis de “envelhecer”, as coisas são um pouco mais difíceis para as estrelas solitárias, já que não há contexto de referência por quanto tempo elas estão brilhando. Seu “giro”, no entanto, pode ser muito útil neste contexto, particularmente desde que o Telescópio Espacial Kepler começou a investigar profundamente os recessos do espaço para encontrar respostas. Antes de Kepler, os telescópios baseados na Terra não conseguiam olhar diretamente para as estrelas que tinham mais de meio bilhão de anos, devido à interferência da atmosfera terrestre. As lentes incrivelmente poderosas da sonda Kepler são capazes de olhar diretamente para estrelas distantes, onde podem detectar “starpots”, que são manchas escuras na superfície.
Starspots no sistema Kepler (Crédito da foto: www.nature.com/ Fotolia
Há uma conexão direta entre a massa, a taxa de rotação e a idade de uma estrela, portanto, se você sabe a massa e a taxa de rotação, é possível determinar a idade. A velocidade com que esses blocos de estrelas reaparecem na superfície da estrela, notada pelo telescópio Kepler, pode dizer quão rápido a estrela está girando. A queda no brilho que esses pontos de estrelas criam é muito difícil de detectar, já que eles representam apenas uma redução de 1-2% na emissão total de luz da estrela, mas o Kepler pode lidar com a tarefa.
As estrelas tendem a desacelerar à medida que envelhecem, mas os pesquisadores ainda não sabem exatamente quanto. De fato, o desafio situacional da medição da idade da estrela solitária é o mesmo que estrelas em aglomerados. Sem uma referência definida – um “relógio de giro”, por assim dizer – pode ser difícil, mas medir as taxas de giro de estrelas com uma idade conhecida (usando as técnicas da seção anterior) pode ajudar a estabelecer uma linha de base. Primeiro, um pesquisador pode medir o giro de uma estrela em um aglomerado de estrelas e depois comparar essa medida com a taxa de rotação de uma estrela solitária de tamanho semelhante. Voila – podemos fazer um bolo de aniversário estelar com o número certo de velas.
Por que isso importa?
No grande esquema das coisas, para a maioria das pessoas, a idade particular de uma estrela não faz muita diferença; As chances são de que, quando você olha para o céu, você verá apenas alguns milhares de estrelas de qualquer maneira, não as centenas de trilhões de estrelas que existem no universo. No entanto, para aqueles cujo olhar se estende profundamente no cosmos, determinar a idade das estrelas pode ser a chave para encontrar outros mundos habitáveis - ou mesmo a vida extraterrestre.
Ao encontrar outras estrelas que são semelhantes às nossas (estrelas relativamente frias que são muito brilhantes), e também de uma idade comparável, há uma chance muito maior de encontrar planetas semelhantes à Terra. De fato, a maioria das “outras Terras” foi encontrada perto de estrelas que são muito semelhantes às nossas. É lógico que, dentre os bilhões de estrelas em nossa galáxia e os milhões de planetas semelhantes à Terra esperando para serem explorados, alguns teriam tido tempo suficiente para desenvolver a vida, inteligentes ou não.
Determinando com precisão a idade das estrelas e estreitando nossa busca da galáxia àquelas que se assemelham ao nosso próprio sistema solar, temos uma chance muito maior de encontrar futuros destinos para viagens espaciais ou colonização, ou até mesmo fazer contato com outros viajantes interestelares.