Durante muito tempo, os astrónomos acreditaram que as estrelas com massas semelhantes à do Sol acabavam os seus dias de uma forma pacífica, ejectando graciosamente as suas camadas exteriores, e transformando-se em anãs brancas. No entanto, recentes imagens do Telescópio Espacial Hubble (HST) revelam-nos um cenário um pouco diferente.
Durante a maior parte do seu tempo de vida, uma estrela transforma lentamente hidrogénio em hélio (no seu centro). As reações nucleares reponsáveis por este processo libertam suficiente energia para que a estrela se mantenha em equilíbrio hidroestático, i.e., a pressão resultante consegue igualar a força da gravidade. Quando o hidrogénio no seu centro termina, inicia-se a "queima" (nuclear) do hélio, que dá origem a núcleos de carbono. A estrela transforma-se então numa gigante vermelha. Numa estrela com massa semelhante à do Sol, o final da "queima" do hélio inicia uma fase de instabilidade, na qual a estrela pulsa, expelindo as suas camadas exteriores. Este processo dá origem às conhecidas nebulosas planetárias. Por seu lado, a zona central da estrela, transforma-se numa anã branca, que arrefece lentamente.
Uma das nebulosas planetárias observadas pelo HST
Este cenário simplista da "morte" de uma estrela de pequena massa parece agora precisar de ser revisto. Recentes imagens obtidas pelo HST mostram detalhes nunca antes observados. Entre estes, distinguem-se complexas estruturas e jactos, discos e "donuts" de gás em torno da estrela, bem como camadas extremamente bem definidas de gás, que se colocam como balões dentro de balões, e que foram ejectadas pela estrela a mais de 1500 km/h.
Estas observações mostram que os estágios finais da vida de uma estrela como o Sol não podem ser explicados por uma simples explosão. Em particular, os astrónomos pensam que algumas das estruturas observadas podem ter origem na interação da estrela com pequenas estrelas companheiras, anãs castanhas ou planetas. Por outro lado, as imagens do HST dão-nos uma visão antecipada de como serão os últimos estágios da vida do Sol. Dentro de cerca de 5 mil milhões de anos, a nossa estrela ter-se-à transformado numa gigante vermelha, ejectando as suas camadas exteriores e formando uma bonita nebulosa planetária.
A morte das estrelas de grande massa ( 10 massas solares) dá-se de uma forma extremamente violenta, dando origem a uma supernova tipo II: uma gigantesca explosão, que lança as camadas exteriores da estrela a velocidades estonteantes (mais de 60 milhões de quilómetros por hora), tornando-a mais brilhante que todas as outras estrelas da galáxia juntas.
Em 1987 os astrónomos tiveram oportunidade de presenciar um destes eventos. Situada a mais de 150.000 anos luz de distância, nas nuvens de Magalhães, a supernova 1987A trouxe uma "nova" estrela aos céus do hemisfério sul. No entanto, em poucos meses desapareceu, tornando-se num alvo apenas observável com a ajuda de um telescópio. Imagens recentemente obtidas pelo HST revelam que, 11 anos após o evento, o espectáculo ainda não terminou. As imagens mostram o que se pensa ser a colisão do material expelido pela supernova com um anel de gás que tinha sido emitido pela estrela durante as fases finais da sua vida. Este anel ter-se-à tornado visível aquando da explosão, já que foi aquecido pela grande quantidade de radiação emitida pela supernova. No entanto, desde então tem vindo a arrefecer, tornando-se menos brilhante.
Embora todo o "fogo de artifício" só tenha começado agora, sendo apenas observado um ponto brilhante, semelhante a um pequeno diamante num anel, em poucos anos todo este será iluminado. Isso permitir-nos-à ver com grande detalhe as estruturas que se formaram nas fases finais da vida da estrela, já que o choque excitará o gás e o fará brilhar. Por outro lado, a observação deste processo dará aos astrónomos uma oportunidade única de observar os fenómenos físicos inerentes a um choque desta violência.
Mais detalhes sobre ambas as notícias em oposite.stsci.edu/pubinfo/Latest.html.
NMS