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O segredo dos gigantes vermelhos: como uma estrela se transforma de hidrogênio em hélio, desencadeando um violento flash de hélio?
Na vastidão do universo, a evolução das estrelas é um mistério científico fascinante. As infinitas mudanças, vida e morte das estrelas são sempre acompanhadas de inúmeras liberações de energia e transformações químicas. Entre eles, o fenômeno do flash de hélio, especialmente o processo de conversão de hidrogênio em hélio durante o estágio evolutivo das estrelas gigantes vermelhas, gera energia e calor incríveis. Esta é uma área de grande preocupação para cientistas e entusiastas da astronomia.
As gigantes vermelhas são um estágio importante na evolução estelar. Quando estrelas de baixa massa (como estrelas com massa entre 0,8 e 2,0 massas solares) esgotam o hidrogênio em seus núcleos, elas entram no estágio de gigante vermelha. Durante este processo, o hélio acumula-se nos núcleos das estrelas e, à medida que o hidrogénio é consumido, as suas estruturas centrais sofrem mudanças dramáticas.
Quando o hidrogênio é consumido, o núcleo começa a ser dominado pelo hélio. À medida que a pressão e a densidade do núcleo aumentam, a temperatura interna aumentará gradualmente, eventualmente atingindo a temperatura crítica que pode iniciar a fusão nuclear do hélio.
Neste ponto, a pressão térmica no núcleo já não consegue resistir eficazmente à influência da gravidade, fazendo com que a estrela comece a encolher e a aumentar a sua temperatura. Quando a temperatura do núcleo atinge cerca de 100 milhões de graus, o hélio pode começar a se fundir, um fenômeno chamado flash de hélio. As partículas de hélio no sistema fundem-se rapidamente para produzir carbono através de um processo triplo-alfa, libertando energia a uma velocidade inimaginável.
O flash de hélio é um breve fenômeno de fusão nuclear descontrolada. Sua taxa de liberação de energia é comparável à liberação de energia de toda a galáxia. Essa energia incrível nos torna incapazes de parar de pensar nos mistérios do universo.
Como o flash de hélio ocorre principalmente nas profundezas do núcleo de uma estrela, embora libere uma enorme quantidade de energia, é quase imperceptível para o mundo exterior. Embora este processo não possa ser observado diretamente, ele fornece aos astrónomos uma riqueza de dados para compreender o ciclo de vida das estrelas.
Fenômenos subsequentes de flash de hélio
Após um flash de hélio, a expansão e o resfriamento do núcleo ocorrerão rapidamente, e a superfície da estrela esfriará e encolherá rapidamente em apenas algumas décadas. Durante este período, as mudanças no núcleo são significativas. Normalmente, a massa do núcleo de hélio representa cerca de 40% da massa da estrela e cerca de 6% da massa do núcleo é convertida em carbono.
Zi Shen e o Gigante Vermelho
Após o flash principal de hélio, à medida que o núcleo muda, ocorrem flashes secundários, que são fenômenos de instabilidade pulsante de curta duração que podem durar de horas a dias. As mudanças causadas por estes sub-flashes fazem com que a estrela continue a alterar a sua estrutura interna e as características de radiação externa sob condições sem precedentes.
À medida que as gigantes vermelhas evoluem, as mudanças e reações no núcleo continuam a afetar a dinâmica geral da estrela durante o processo de fusão do hélio.
Outras circunstâncias especiais
Em algumas galáxias binárias específicas, o gás hidrogênio pode entrar na superfície da anã branca através do acréscimo da estrela companheira, produzindo uma série de reações de fusão. Se a quantidade de hidrogênio atingir um certo nível, isso pode levar à ocorrência. de flash de hélio na superfície. Estes processos de fusão nuclear não só melhoram a nossa compreensão da estrutura interna das estrelas, mas também ajudam a explicar a geração e evolução dos elementos durante a formação de muitos corpos celestes, supernovas e galáxias.
No geral, o flash de hélio é um fenômeno astronômico extremamente fascinante. Ele não apenas mostra a transformação da matéria e a operação da energia no universo, mas também reflete os princípios profundos da evolução estelar. Com o avanço da ciência e da tecnologia, estes fenómenos misteriosos continuarão a atrair-nos para explorar e pensar: Que segredos não resolvidos existem para descobrirmos no universo que conhecemos?
