Frontiers for Young Minds (Português)

Abstract

in this article we explain the process of star formation for regular Sun-like stars. As estrelas formam-se a partir de uma acumulação de gás e poeira, que colapsa devido à gravidade e começa a formar estrelas. O processo de formação de estrelas leva cerca de um milhão de anos a partir do momento em que a nuvem de gás inicial começa a entrar em colapso até que a estrela é criada e brilha como o sol., O material remanescente do nascimento da estrela é usado para criar planetas e outros objetos que orbitam a estrela central. Observar a formação de estrelas é difícil, porque a poeira não é transparente à luz visível. É, no entanto, possível observar esses viveiros estelares escuros usando ondas de rádio, porque as ondas de rádio viajam livremente até nós e nossos radiotelescópios.as estrelas, como o nosso próprio sol, nem sempre estiveram por perto. As estrelas nascem e morrem durante milhões ou mesmo biliões de anos. As estrelas formam-se quando regiões de poeira e gás na galáxia colapsam devido à gravidade., Sem esta poeira e gás, as estrelas não se formariam.

as Nuseries poeirento de estrelas

uma galáxia contém não apenas bilhões de estrelas, mas também grandes quantidades de gás e poeira. Estas regiões de gás e poeira na galáxia encontram-se no espaço entre as estrelas. Se a galáxia fosse uma rua, as casas seriam estrelas e as regiões de gás e poeira seriam os jardins entre as casas. O espaço entre as estrelas de uma galáxia é chamado de meio interestelar, porque é o meio, ou substância, que compõe o espaço entre objetos estelares.,as regiões de gás e poeira são chamadas de nuvens moleculares, devido ao seu conteúdo. Nuvens moleculares são feitas de uma mistura de átomos, moléculas e poeira. Os átomos são os pequenos blocos de construção de todas as coisas à nossa volta. As moléculas consistem em dois ou mais átomos juntos. As moléculas presentes em nuvens moleculares são tipicamente hidrogênio molecular , H2, mas também podem ser moléculas mais complexas, como o metanol, que consiste de seis átomos, ou água, que consiste de três átomos., Grãos de poeira são aglomerados de matéria ainda maiores e podem ter até alguns milímetros de tamanho, O que é enorme em comparação com átomos ou moléculas.as nuvens moleculares no meio interestelar são grandes. Na verdade, uma única nuvem molecular pode ser centenas de milhares de vezes mais pesada do que o sol. Os seus volumes também variam: uma nuvem molecular pode ser do mesmo tamanho ou muitas vezes maior do que todo o nosso sistema solar. Estas enormes nuvens moleculares passam por um movimento turbulento. Isto significa que o gás e a poeira dentro das nuvens não ficam no mesmo lugar que o tempo passa., Estas substâncias movem-se em todas as direcções, como as crianças a correr no pátio da escola. Este movimento turbulento do gás e a poeira distribui os átomos e moléculas de forma desigual, de modo que algumas regiões da nuvem molecular vai ter mais matéria neles do que em outras regiões a Figura 1A. Se o gás e o pó se acumular em um nível muito alto em uma determinada região, a região começa a entrar em colapso devido à força de sua própria gravidade. A região é menor que a nuvem molecular e vive dentro da nuvem molecular., A região é “apenas” algumas centenas de unidades astronômicas (AUs), que é algumas centenas de vezes a distância da terra ao sol.

  • Figura 1 – O processo de formação de estrelas.a ilustração mostra os seis passos da formação estelar para Estrelas semelhantes ao sol. O processo começa em (A), onde o gás e a poeira no espaço entre as estrelas (também chamado de meio interestelar, ISM) colapsam em uma densa bola de gás chamada núcleo pré-estelar (B) que eventualmente se tornará o sol., Durante o colapso um disco (C) forma-se em torno do núcleo, enquanto dois jatos são emitidos nos polos. Em algum ponto a estrela pára de crescer, mas o gás ainda cai no disco (D). Depois de alguns milhões de anos, este processo também pára. A estrela agora nasce (E), enquanto os planetas estão sendo formados a partir do material esquerdo, que eventualmente se tornará um sistema solar (F). Um Sistema solar normalmente vive 10 bilhões de anos após o processo de formação.,

a nuvem Molecular em colapso

uma nuvem molecular é muito fria, apenas alguns graus acima do zero absoluto, que é a menor temperatura possível (também chamada 0°K). Mas, quando o gás e a poeira começam a colapsar numa região dentro da nuvem molecular, aquece lentamente. Esta é uma consequência de uma lei da física, que nos diz que, quando a matéria é espremida, a densidade da matéria vai aumentar e a matéria vai começar a aquecer., A borda externa de uma região em colapso terá uma temperatura de cerca de 10° acima do zero absoluto (também chamado de 10°K), e a região interior vai lentamente aquecer até cerca de 300°K, que é em torno da temperatura ambiente.

Quando a região em colapso atingiu um tamanho de quase 10.000 ua, é chamado de núcleo pré-estelar (figura 1B) e é oficialmente uma estrela em formação. “Estelar “significa estrela, então pré-estelar significa,” antes de se tornar uma estrela.”A palavra núcleo refere-se ao gás e poeira, que agora são tão densos que o termo núcleo é mais preciso do que região ou nuvem., Além disso, este núcleo pré-estelar mais tarde se tornará o núcleo interior da estrela.nos próximos 50 mil anos, o núcleo pré-estelar contrai-se. Isto pode soar como um longo tempo, mas em uma escala de tempo astronômico é considerado um processo bastante rápido em comparação, por exemplo, com a idade do Universo, que é quase 14 bilhões de anos. O núcleo contrai-se até atingir cerca de 1000 UA (figura 1C). Ele ainda é composto do mesmo gás e poeira, então isso significa que a densidade dessa matéria está aumentando à medida que o diâmetro encolhe para 1/10 do tamanho original da região em colapso.,depois de 50.000 anos passados, o sistema terá formado um disco em torno do núcleo central, e o material em excesso será ejetado para fora dos pólos da estrela. Um pólo em uma estrela é como aqueles na terra, ou seja, definido como o eixo que a estrela gira em torno. Na figura 1C, você pode ver duas estruturas tipo fonte onde este material em excesso é ejetado. Estas estruturas são chamadas de jatos, e obedecem às leis da física., O movimento aleatório do gás e da poeira que descrevemos anteriormente, combinado com a contração do sistema como forma do núcleo pré-estelar, fará com que todo o sistema gire. Este processo faz com que um disco plano se forme em torno do núcleo pré-estelar. Isto é semelhante à forma como um vestido forma um disco plano em torno de um patinador de gelo girando. Se o skater não estava girando, o vestido não seria um disco plano em torno dela, mas em vez disso pendurar ao longo de seus lados. Os jatos nos polos surgem para manter o sistema em equilíbrio., O sistema é agora chamado de proto-estrela, o que significa que está em sua primeira fase de se tornar uma estrela real.

do núcleo pré-estelar à estrela

o disco é crucial para que a proto-estrela cresça numa estrela de tamanho adequado. O disco é composto principalmente de gás, que gira com o disco e lentamente se aproxima da superfície da proto-estrela. Quando o gás se aproxima o suficiente da estrela, cai sobre a superfície da estrela por causa da gravidade, e a estrela cresce. Este processo de crescimento é chamado de processo de acreção e diz-se que a estrela segrega (acumula) matéria do disco.,

ao longo dos próximos 1000 anos, a matéria do disco é acrecentada pela estrela ou expelida do disco (figura 1D). A estrela cresceu o suficiente em tamanho e densidade para a região central para iniciar uma reação nuclear, o que faz com que a estrela brilhe, como o sol. Neste ponto, a estrela é chamada de Estrela T-tauri, e esta é a primeira vez que a estrela pode ser observada visualmente.

A estrela acaba por parar de acumular matéria do disco, mas o material restante em torno da estrela ainda está em forma de disco (figura 1E)., O disco não serve mais o propósito de alimentar a estrela com matéria para fazer a estrela crescer. Em vez disso, o disco é agora apenas um plano circular em movimento de material, que vai lentamente começar a se encaixar e orbitar a estrela. Estes pequenos aglomerados, feitos a partir do material esquerdo da criação da estrela, irão formar novos planetas. Isto significa que os planetas do nosso sistema solar são feitos do material remanescente do nascimento do sol! É também por isso que todos os planetas do sistema solar são encontrados no mesmo plano!,

O sistema solar final (figura 1F) é finalizado quando o disco está completamente esgotado, e todos os planetas são formados. Nos próximos 10 bilhões de anos, a estrela queimará combustível nuclear em seu centro e emitirá energia como a radiação que chamamos de luz solar.nuvens moleculares que hospedam e moldam estrelas recém-nascidas são áreas escuras no céu noturno. Não é possível para um humano ver uma nuvem molecular—nem mesmo com um telescópio., A razão pela qual não podemos ver uma nuvem molecular é que as partículas de poeira são espalhadas por toda a nuvem, e elas absorvem a luz das estrelas circundantes. Isso impede a luz das Estrelas de viajar pelo espaço e chegar até nós aqui na terra, e é por isso que uma nuvem molecular se parece com uma área escura no céu. Felizmente para os astrónomos, a nuvem molecular é transparente para as ondas de rádio. Isto significa que as ondas de rádio não são absorvidas pelas partículas de poeira na nuvem e que as ondas de rádio podem, portanto, viajar livremente até nós na terra., Ondas de rádio não são visíveis aos olhos, mas, usando grandes radiotelescópios, é possível obter sinais dessas nuvens moleculares escuras.estas ondas de rádio transportam informação sobre o conteúdo da nuvem molecular escura. Se uma estrela está nascendo, a nuvem enviará ondas de rádio diferentes do que se nenhuma estrela está nascendo dentro dela. O uso de ondas de rádio permite que os astrônomos vejam quando as estrelas estão nascendo, mesmo que a nuvem molecular seja escura., E, embora os astrônomos hoje saibam muito sobre como estrelas como o sol se formam, ainda há um grande mistério A Ser Resolvido.

conclusão

o grande mistério surge quando Estrelas Muito grandes se formam. Os astrónomos sabem que as estrelas até cerca de seis vezes a massa do nosso Sol nascem da forma que descrevemos neste artigo. Estrelas com massas maiores requerem um processo diferente, porque a pressão da radiação das estrelas irá empurrar o disco para longe, impedindo que as estrelas cresçam mais do que cerca de seis vezes o tamanho do nosso Sol.,

astrônomos viram essas grandes estrelas, então eles sabem que Estrelas grandes existem e devem nascer de alguma forma. Mas, como eles nascem ainda é uma grande questão para astrônomos em todo o mundo.

glossário

meio interestelar (ISM): todo o espaço dentro das galáxias onde não existem estrelas, mas sim um monte de gás e poeira.nuvem Molecular: uma grande nuvem espacial cheia de gás e poeira. Nuvens moleculares são encontradas dentro do meio interestelar.

AU: 1 unidade astronômica, que é a distância da terra ao sol.,

Zero Absoluto: a menor temperatura possível, que também é chamada 0 ° K.

acreção: o processo onde um objeto acumula a massa de outro objeto.

Declaração de conflito de interesses

o autor declara que a investigação foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

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