Astrofísica Estelar I (Estrelas e Galáxias)

Estrelas/Galáxias do Universo (Fig.1)

De diferentes composições químicas, de diferentes tamanhos e idades - as estrelas - revelando-nos a mais bela preciosidade estelar em brilho e luminosidade, comportará também a total compreensão humana nessas diferenças ou no que as faz subsistir por todo o Universo? Será para o Homem uma descoberta inexorável mas simultaneamente normal - tipificada do que se conhece hoje da Astrofísica Estelar - ou, feéricamente específica e de certa forma mistificada, a forma e desenvolvimento (tal como a inacreditável caixa de Pandora), que estrelas e galáxias produzem no espírito e âmago tanto do Universo como no mais profundo do ser humano? Seremos todos estrelas, galáxias microcósmicas ou, inversamente a tudo isso, apenas pequenos pontos de luz que não observamos de nós mas que efectivamente existem, subsequente e gradualmente, à medida que evoluímos como inclusas entidades deste mesmo Cosmos???

Estrelas e Galáxias
Vários tipos de estrelas tendem a associar-se a várias regiões diferentes que se encontram nas Galáxias Espirais (como a galáxia da Via Láctea, a que o planeta Terra pertence).
As Galáxias Espirais consistem num centro nuclear e num disco achatado de estrelas. Todas as Estrelas de um centro nuclear galáctico espiral são velhas. Chamam-se estrelas de População II e formaram-se quando a galáxia era jovem. Essas estrelas são deficientes em elementos químicos mais pesados que o hélio (metais), que apenas se formaram quando as estrelas maciças mais antigas explodiram.
As Órbitas das Estrelas no centro nuclear foram achatadas pela rotação da galáxia. Nas fotografias a cores, a região nuclear de uma Galáxia Espiral surge então na cor amarela, que é também exaustivamente um sinal de maturidade estelar.


Galáxia M 100 - galáxia espiral da constelação da Cabeleira de Berenice/SN 1979C (imagem de Raios-X da galáxia M 100) - (Fig.2)

Estrelas de População I e II
No Disco da Galáxia existe uma colecção tanto de estrelas jovens como de estrelas velhas. As características mais importantes do disco, no entanto, são os braços espirais. Estes ofuscam o brilho das restantes estrelas do disco porque contêm estrelas extremamente jovens - algumas das quais têm menos de um milhão de anos e são muito luminosas.
Estas estrelas jovens são tão quentes que cintilam com uma intensidade azul brilhante que é claramente visível nas fotografias a cores. Chamam-se estrelas de População I. Ao contrário das mais velhas, as estrelas de População II deficientes em metais, são ricas em metais que enriquecem o meio interestelar quando as estrelas muito mais velhas explodiram há muito tempo. O Sol constitui um exemplo típico de uma estrela jovem e quente de...População I.
As Estrelas do Disco efectuam órbitas em volta do centro da galáxia. As Estrelas Azuis Maciças que caracterizam os braços espirais formam-se nas suas extremidades. É nesse sítio então que o meio interestelar se encontra suficientemente comprimido para entrar em colapso e formar novas estrelas.

As Estrelas muito maciças são de muito curta vida e, após cerca de 5 milhões de anos, explodem em Supernovas. Este surpreendente fenómeno cósmico ocorre assim no bordo dos braços espirais, sendo que estas estrelas não chegam nunca a completar uma revolução em torno da galáxia a que pertencem.
As Estrelas menos luminosas, de pouca massa (que não são visíveis porque são ofuscadas pelas estrelas de massa elevada), brilham constantemente ao longo de milhares de milhões de anos, efectuando muitas revoluções em volta do Núcleo Galáctico! À medida que assim acontece, deslocam-se nos braços espirais, sem serem perturbadas pelos processos que ocorrem nesses braços.
À medida que o processo de formação de estrelas se desloca em torno da galáxia, os braços espirais rodam. Esta rotação é virtualmente independente das órbitas individuais das estrelas.


Galáxia M 100 - Imagem captada pelo Telescópio Espacial Hubble - (Fig.3)

Outro Tipo de Estrelas
As estrelas também estão presentes no halo de uma galáxia. Não somente existem estrelas velhas de População II, deficientes em metais, em enxames globulares, como também há estrelas individuais que vagueiam nesta região da galáxia a que pertencem.
Periodicamente, essas estrelas atravessam o disco galáctico, designando-se-lhes o nome de Estrelas de Alta Velocidade. Isto acontece, porque têm velocidades que são elevadas em direcções que formam grandes ângulos com o plano do disco, embora não se desloquem, na realidade, mais depressa que as outras estrelas que as rodeiam.
As Estrelas mais próximas do nosso Sol, que caracteristicamente apresentam essas elevadas velocidades perpendiculares, são apenas visitantes temporários da vizinhança solar local e em breve regressam ao halo da Via Láctea. Aí, prosseguem nas suas órbitas até que a Força da Gravidade exercida pelo Núcleo Galáctico as force de novo através do disco e, para o outro hemisfério do halo galáctico.
Na foto acima referida captada pelo famoso telescópio Hubble pode observar-se o núcleo galáctico, no qual as estrelas centrais são estrelas mais velhas, pobres em metais, de População II; os brilhantes braços espirais surgem a azul, proveniente das estrelas jovens, quentes e ricas em metais de População I.


M 100 - constelação da Cabeleira de Berenice - (Fig.4)

A História do Namoro...
"Esta vela de 25 anos de idade na noite, permitiu-nos estudar os aspectos de uma explosão da estrela, nunca antes visto ou observado sob tantos detalhes. Todas as informações importantes recolhidas que normalmente desaparecem num par de meses...ainda lá está! Entre os muitos achados únicos, é a história do namoro do vento estelar na estrela em cerca de 16 mil anos antes da explosão que nos seduz em registo de um conhecimento único de facto, uma vez que mantemos esse desconhecimento no que se reporta ao nosso Sol!" - palavras tiradas do contexto de um exemplar publicado no Astrophysical Journal, citado pelo exímio cientista Stefan Immler do Goddard Space Flight Center da NASA.

Na Fig.2 do texto, em que se regista a posição da SN 1979C, observa-se o elaborado estudo científico de Immler, assim como do prestigioso doutor Norbert Schartel do não menos eminente Observatório XMM-Newton do Projecto Científico no Espaço do Centro de Astronomia Europeu da ESA (ESAC) em Madrid.
Os cientistas afirmam assim que, uma estrela que explodiu por meados de 1979 (daí o nome da SN 1979C), continuar a brilhar tão intensamente como quando foi então observada e desse modo identificada há anos atrás. Os telescópios de Raios-X confirmariam tal, no que os investigadores asseveram tratar-se de uma história única da estrela - antes e depois da explosão - através do estudo de anéis de sobra-luz da explosão. Este registo foi criteriosamente documentado sob os auspícios do Observatório XMM-Newton da Agência Espacial Europeia (ESA) revelando então que, a explosão de uma estrela (Supernova) - chamada então de SN 1979C - não mostraria sinais de diminuir.

A Fantástica SN 1979C
"Nós podemos usar a luz de Raios-X da SN 1979C como uma «máquina do tempo» para estudar a vida de uma estrela morta muito antes dela explodir!" - Aferiu ainda Immler na sua analogia estelar sobre esta fantástica supernova.
A não menos fantástica equipa científica de Immler tentaria assim identificar a história de uma estrela que criou a SN 1979C, através de um processo semelhante à contagem de anéis num tronco de árvore. Esta estrela - cerca de 18 vezes a massa do nosso Sol - produziu ventos estelares ferozes. Esse material foi então arremessado para o Espaço por milhões de anos, criando assim anéis concêntricos em torno da estrela, sendo que os Raios-X têm iluminado um vale de 16 mil anos de actividade estelar.
Immler especula então que, a abundância de vento estelar, tem proporcionado de facto um amplo material para manter a SN 1979C tão radiosa quanto brilhante numa intensidade nunca vista. Algo que é corroborado na sua totalidade pelo doutor Norbert Schartel em determinação do Observatório Superior de Raios-X (XMM-Newton), demonstrando - e reverberando - que no estudo da SN 1979C foi de basilar importância e, relevância, o factor de interferência do satélite de observação em simultâneo do UV e telescópio óptico. Pelo que, medindo a densidade do material em torno da estrela, o mistério persista, residindo no facto dessa estrela, porém, poder desaparecer em luz visível, mas permanecendo ainda tão radiante em Raios-X...


Estrelas do Universo - A maravilhosa miríade estelar em céu nocturno (Fig.5)

Tipos de Estrelas
As Estrelas contribuem praticamente com toda a luz que torna as galáxias visíveis. Uma Estrela, é efectivamente uma grande concentração esférica de gás que contém tanta matéria que a Fusão Nuclear tem lugar no seu núcleo.
Na Fusão, os átomos leves combinam-se para formar átomos mais pesados, libertando assim grandes quantidades de energia.
A Fusão do Hidrogénio em Hélio acontece porque, o peso da matéria que está por cima, proporciona pressão suficiente para forçar os Núcleos de Hidrogénio a uma proximidade suficiente para que aconteça a fusão. Nem todas as estrelas geram energia deste modo. Por exemplo, se uma estrela potencial não consegue reunir matéria suficiente para iniciar a reacção, chama-se então: Estrela Anã Castanha. Uma estrela também pode constituir  os restos quentes de uma estrela que terminou a sua fase de geração de energia nuclear. Constituem exemplos as estrelas Anãs Brancas e, as Estrelas de Neutrões.

As Estrelas existem numa grande variedade de tamanhos e de luminosidades. O Céu Nocturno é portanto, a mais magistral e feérica caixa de jóias de estrelas brilhantes! Todas elas brilham em diferentes cores e graus de luminosidade. Mesmo a olho nu se podem de facto observar essas diferenças se se olhar com cuidado (e em pormenor) para as estrelas da esfera celeste.
Uma simples observação do Céu Nocturno mostra como as estrelas possuem brilhos tão diversos. Algumas das diferenças de brilho vistas no Céu Nocturno são devidas a diferentes distâncias a que as estrelas se encontram de nós (Terra). A diferença das suas aparências constitui assim um espelho das propriedades das próprias estrelas: diferentes composições químicas, diferentes tamanhos e diferentes idades das estrelas - todos esses factores afectam o modo como uma estrela se apresenta ao observador humano. A compreensão dessas diferenças está no cerne da...Astrofísica Estelar!

As Estrelas Mais Brilhantes do Céu têm sido tradicionalmente reconhecidas em padrões, a que se dá o nome de: Constelações. Embora as estrelas mais brilhantes tenham nomes de certa forma tradicionais também, os Astrónomos referem-se a elas pela constelação a que pertencem, atribuindo a si uma letra grega a cada uma das suas estrelas, começando, regra geral, em Alfa; para a estrela mais brilhante da constelação. E tudo isto, na imensa e cósmica esfera do conhecimento e da sabedoria da Astrofísica Estelar dos tempos modernos. Que se actualiza a cada dia que passa...

Nada mais a acrescentar, ressoando apenas e tão-somente o facto de sermos todos, igualmente, umas pequenas mas exuberantemente existentes gotículas ou seres microscópicos estelares de grande luminosidade também; dentro e fora desta surpreendente Astrofísica Estelar. E a Humanidade sabe disso! Ou nisso acreditará...em luz e verdade de estrelas que sempre brilham; dentro e fora do «nosso» planeta Terra!