As estrelas são esferas autogravitantes de gás ionizado com uma estrutura química composta majoritariamente por dois elementos básicos: aproximadamente 90% de hidrogênio e 9% de hélio. Os demais elementos químicos existentes na estrela representam entre 1% e 2% do total e recebem a denominação genérica de “metais” na astronomia.
A energia liberada por esses objetos provém do processo de fusão nuclear, no qual átomos de hidrogênio se transmutam em hélio e, em fases avançadas, em elementos mais pesados.
Reações nucleares e estrutura química
A manutenção da estrutura estelar ocorre por meio da transmutação de elementos em seu núcleo. A reação primária consiste na conversão de hidrogênio (H) em hélio (He) sob condições extremas de pressão e gravidade.
Na convenção astronômica, o termo metal possui uma definição específica: refere-se a qualquer elemento químico mais pesado do que o hélio. Embora constituam uma fração pequena da massa estelar (1% a 2%), a presença desses elementos é fundamental para o comportamento do corpo celeste.
Além da composição química, a física das estrelas abrange variações de massa e temperatura:
- Massa: As estrelas atuais possuem massas situadas na faixa de 0,08 a 100 vezes a massa do Sol (sendo a massa solar equivalente a 1,9891 × 10³⁰ kg).
- Temperatura em estrelas normais: As temperaturas superficiais efetivas em estrelas não colapsadas variam de 2.500 K a 30.000 K.
- Estágios colapsados: Objetos como anãs brancas atingem até 200.000 K, enquanto estrelas de nêutrons podem alcançar 1.500.000 K ou mais.
Como a ciência identifica?
A identificação dos componentes químicos de uma estrela é realizada por meio da espectroscopia. A luz emitida pelo objeto passa pelos gases de sua atmosfera, gerando linhas de absorção e emissão características.
Pelo padrão dessas linhas no espectro eletromagnético, os cientistas determinam a composição química, densidade e temperatura do corpo celeste sem necessidade de coleta direta.