gigantes vermelhas

ABANDONANDO A SEQUÊNCIA PRINCIPAL

A fase de Gigante Vermelha representa um momento avançado na vida de algumas estrelas (que apresentam valores de massa entre 0,4 e 8 massas solares) caracterizado por mudanças significativas em sua estrutura e aparência. Durante a maior parte do tempo que há entre o seu nascimento e morte, estas estrelas encontram-se na Sequência Principal, transformando o combustível armazenado em seu núcleo — o hidrogênio — em átomos de hélio, através do processo de fusão termonuclear. Em dado momento de sua existência, quando o suprimento de hidrogênio torna-se escasso, reduzindo o processo de fusão, o estado de equilíbrio entre as forças internas e externas é ultrapassado, e uma drástica transformação ocorre.

Após a diminuição da taxa de fusão e, consequentemente, da produção de energia, a estrela passa a não suportar a força da gravidade e o enorme peso de suas camadas exteriores, comprimindo o gás hidrogênio ao redor de seu núcleo. A contração aumenta a temperatura suficientemente para retomar a fusão em hélio, agora, em uma região ao redor do núcleo (conhecida como casca), rica em hidrogênio. Como resposta, a estrela passa a gerar mais energia em suas camadas externas, aumentando a temperatura e provocando a expansão de seus gases em uma dilatação completa do astro, que assume a forma de uma Gigante.

Os gases de sua superfície, longe da fusão que ocorre nas regiões internas, esfriam para valores em torno de 3000K e 6000K, conferindo à estrela a coloração avermelhada, motivo pelo qual são chamadas de Vermelhas. Apesar de frias, as estrelas que encontram-se nesta etapa evolutiva são extremamente luminosas devido ao seu enorme tamanho (apresentando raio de dezenas a centenas de vezes maiores que o do Sol), e deixam escapar os gases de suas camadas mais externas para as profundezas do Cosmos.

As mudanças observadas em suas características provocam o deslocamento dessas estrelas no Diagrama Cor-Magnitude, abandonando a Sequência Principal para ocupar a região superior direita, indicando o aumento de seu brilho e a redução de sua temperatura. No núcleo da Gigante, agora constituído quase completamente por hélio, o processo de fusão termonuclear inicia novamente para formar átomos de carbono e oxigênio, aumentando a temperatura e encolhendo as camadas mais externas da estrela, que se move horizontalmente no diagrama, no chamado Ramo Horizontal. O nosso Sol, em aproximadamente 5 bilhões de anos, passará por este processo de transformação, resultando no aumento de seu raio para cerca de 0,5 UA, vaporizando Mercúrio, Vênus e a própria Terra, demarcando a extinção desses planetas.

Apesar de existirem em pouca quantidade nas proximidades do sistema solar, a maior parte das estrelas visíveis a olho nu são Gigantes. Tal fato se deve ao intenso brilho destes enormes astros, que ofuscam suas vizinhanças e chamam a atenção de astrofísicos(as), que, ao longo das últimas décadas, têm investigado os diferentes processos envolvidos nesta fase da evolução estelar. No Brasil, o astrofísico Alan Alves Brito realizou a análise detalhada de 7 estrelas do aglomerado globular 47 Tucanae, as quais cobrem estágios evolutivos do ramo das Gigantes. O destino final dessas estrelas — a expansão de suas camadas de gás em belas Nebulosas Planetárias — é objeto de estudo da astrofísica Dinalva Aires de Sales, que investiga os processos de formação, destruição e abundância de elementos químicos presentes nos instantes finais da vida de Gigantes.