Anãs Brancas

     Grande parte da história das estrelas, de massas entre 0,5 M_solar e 10 M_solar consiste em fazer reações químicas. Eventualmente estas estrelas alcançam uma fase muito estável, quando essa estrela passa a receber o nome de Anã Branca. Trata-se de uma das fases finais da estrela, muito estável porque não ocorrem mais reações químicas. Ocorrem somente perda de temperatura e de luminosidade. Na figura 1 mostra-se o diagrama H-R e a localização destas estrelas.

     As estrelas em sua fase normal transformam o hidrogênio em hélio, porém esgotado o hidrogênio a estrela entra em uma fase conhecida como Supergigante vermelha. Nesta fase o núcleo da estrela começa a se contrair por causa da gravidade elevada e então a pressão aumenta nisso a temperatura aumenta também. Nestas novas condições a estrela esta apta a transformar hélio em carbono ou em oxigênio, até acabar o hélio.

     Quando o Hélio esgota as camadas superiores começarão a liberar o material contido nelas formando uma nebulosa planetária e também o núcleo dessa estrela começa a expandir e a esfriar e então a estrela entrará na fase chamada de anã branca.

     A anã branca é uma das fases finais da estrela onde ela já consumiu todo o seu combustível. Este corpo celeste tem algumas características estranhas como: a massa ser inversamente proporcional ao seu tamanho, e assim a sua densidade muito alta. A explicação do fato é que quanto maior a massa dessa estrela, maior a gravidade exercida nela e portanto mais comprimida ela vai ficar. Existem várias maneiras de calcular a relação entre a massa e o raio de uma estrela. Para anãs brancas o gráfico de tal relação pode ser obtido para os casos relativísticos e não relativísticos. Ver figura 2.

     Devida a alta gravidade de uma anã branca o número de elétrons livres é muito grande. Pode-se mostrar através de Mecânica Quântica avançada que eventualmente estes elétrons exercem uma pressão muita alta e tornam-se degenerados. São estes elétrons degenerados que contrapõem a gravidade nestas estrelas.

     O físico indiano Chandrasekhar calculou a massa limite máxima que pode atingir uma anã branca no final de sua evolução. Este limite é conhecido com limite de Chandrasekhar e é igual a 1,4 M_solar. Não se pode confundir este limite de massa característico da fase anã branca com as massas iniciais citadas no início deste artigo. As estrelas perdem massa ao longo de sua evolução.

     Essas estrelas têm algumas curiosidades interessantes como: seu tamanho é semalhante ao da Terra, mas no entanto sua massa é equivalente à do Sol. Desta forma a sua densidade é 1.000.000 de vezes maior que a do Sol. Pode-se facilmente verificar que 1 cm³ de uma Anã Branca pesa por volta de 1 tonelada!

     Anãs Brancas são ainda muito estudadas por serem uma importante fase final na evolução de estrelas de massa intermediária. É uma interessante linha de pesquisa em Astrofísica que combina teoria e observações para o entendimento da evolução estelar.

 Figura 1: Diagrama H-R relacionando a luminosidade de uma estrela com a sua temperatura. Note o local das anãs brancas neste gráfico. Créditos da figura : www.on.br

 

Figura 2: Relação entre a massa e o raio para anãs brancas nos regimes relativístico e não-relativístico. Note que quanto maior a massa, mais compacta fica a estrela. Créditos da figura: http://en.wikipedia.org/wiki/White_dwarf

Referências:

http://www.nasa.gov/

http://www.on.br/

http://en.wikipedia.org/wiki/White_dwarf

 Referências profissionais:

http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-abs_connect?db_key=AST&db_key=PRE&qform=AST&arxiv_sel=astro-ph&arxiv_sel=cond-mat&arxiv_sel=cs&arxiv_sel=gr-qc&arxiv_sel=hep-ex&arxiv_sel=hep-lat&arxiv_sel=hep-ph&arxiv_sel=hep-th&arxiv_sel=math&arxiv_sel=math-ph&arxiv_sel=nlin&arxiv_sel=nucl-ex&arxiv_sel=nucl-th&arxiv_sel=physics&arxiv_sel=quant-ph&arxiv_sel=q-bio&sim_query=YES&ned_query=YES&adsobj_query=YES&aut_logic=OR&obj_logic=OR&author=&object=&start_mon=&start_year=&end_mon=&end_year=&ttl_logic=OR&title=&txt_logic=OR&text=white+dwarf&nr_to_return=200&start_nr=1&jou_pick=ALL&ref_stems=&data_and=ALL&group_and=ALL&start_entry_day=&start_entry_mon=&start_entry_year=&end_entry_day=&end_entry_mon=&end_entry_year=&min_score=&sort=SCORE&data_type=SHORT&aut_syn=YES&ttl_syn=YES&txt_syn=YES&aut_wt=1.0&obj_wt=1.0&ttl_wt=0.3&txt_wt=3.0&aut_wgt=YES&obj_wgt=YES&ttl_wgt=YES&txt_wgt=YES&ttl_sco=YES&txt_sco=YES&version=1

Acadêmica: Jessy Santos