Pergunte a Ethan: Quantas estrelas visíveis no céu existem?

Animação de uma supernova que eclodiu no século XVII na constelação de Cassiopeia

Olhando para o universo, tomamos como certo que o que vemos realmente existe agora. Mas, de fato, isso não é inteiramente verdade. Houve atrasos na comunicação com os astronautas das missões Apollo, já que a luz levou um pouco mais de dois segundos para alcançá-los e voltar. Rovers em Marte são forçados a agir por conta própria, porque os atrasos de vários minutos são grandes demais para que as pessoas mudem manualmente a direção de seus movimentos. E se você ultrapassar os limites do sistema solar, as distâncias até as estrelas serão medidas em anos-luz, o que significa que, quando vemos um objeto distante, olhamos para o passado. E como sabemos que o que vemos coincide com o que existe? Um leitor quer saber:

Quantas estrelas observamos da Terra realmente existem? Como a luz de muitos deles passou para nós centenas, milhares e até milhões de anos-luz, é possível que muitas das estrelas que vimos já tenham se queimado ou explodido centenas ou milhares de anos atrás, e a luz desses eventos (ou sua ausência) simplesmente não conseguiu chegar até nós?

A resposta depende muito de quão longe você está pronto para procurar.


Um céu da Califórnia, que sob condições ideais pode ser visto a olho nu

A olho nu, em condições ideais - escuridão completa, sem poluição luminosa, nuvens, lua, visão completa de todo o céu - uma pessoa é capaz de ver um pouco mais de 9000 estrelas. Todas essas estrelas estão em nossa galáxia, então nenhuma delas está localizada a milhões de anos-luz de nós. Mas alguns estão a centenas de anos-luz de distância. Deneb, uma das estrelas mais brilhantes do céu (e a parte superior do triângulo do verão) está a 2600 anos-luz de nós, e a estrela mais distante distinguida pelo olho - V762 Cas - está localizada a 16 000 anos-luz de nós.


Triângulo de verão, Deneb é visível à esquerda.

Mas a maioria das estrelas visíveis está a apenas algumas centenas de anos-luz de nós, ou até menos. E embora a morte das estrelas pareça repentina para nós, de fato o ciclo de vida das estrelas é tal que uma estrela passa por várias fases importantes no caminho da morte. Especificamente, a estrela:

• deve aumentar para o gigante vermelho e começar a queimar hélio,
• deve queimar hélio no núcleo e iniciar a síntese de carbono,
• queimar carbono e iniciar a síntese de oxigênio e elementos mais pesados, até que ferro, níquel e cobalto sejam feitos de silício,
• e somente quando o combustível para síntese se esgota no núcleo, o núcleo se contrai bruscamente e ocorre uma explosão de supernova.



Apenas uma pequena fração das estrelas - da ordem de uma dentre várias centenas - é maciça o suficiente para morrer repentinamente. O restante solta camadas externas e encolhe para uma anã branca por dezenas de milhares de anos.

Mas estrelas massivas são desproporcionalmente brilhantes, então é provável que as vejamos! Embora apenas cerca de 9.000 estrelas possam ser vistas com os olhos, dezenas de estrelas podem reivindicar a próxima supernova em nossa galáxia. É muito difícil, olhando para uma única estrela, entender em que estágio da vida ela é e em quanto tempo se tornará uma supernova. Uma estrela como Eta Kiel ou Betelgeuse já poderia explodir e acabar com sua vida - ou poderia continuar a brilhar por centenas e milhares de anos, queimando combustível. Não há sinal como "ela vai explodir agora" e, no caso de Eta Kiel, um lançamento recente (liberação maciça de uma enorme quantidade de substância) no século 19 poderia atrasar sua explosão na forma de uma supernova por um tempo superior ao tempo de existência de uma pessoa.


A Nebulosa do Homúnculo que cerca a estrela gigante Eta Carina, localizada a 7.000 anos-luz de nós em nossa Via Láctea

Em média, uma estrela destinada a se tornar uma supernova permanece em uma fase tão indefinida e gigantesca da vida, de um a dez milhões de anos. Embora existam muitas teorias sobre os sinais que precedem a transformação de uma estrela em supernova, de fato, a última das supernovas que observamos em nossa galáxia explodiu há mais de 4.000 anos atrás, os mais recentes restos descobertos foram descobertos há mais de 100 anos e sobre a estrela que explodiu em 1987, pouco se sabe na galáxia dos satélites. Foi a supernova mais próxima que foi observada pela humanidade desde 1604.


Restos de uma supernova de 1987a localizada na Grande Nuvem de Magalhães a 165.000 anos-luz de nós

Dado que um candidato típico de supernova, visível a olho nu, está em média a cerca de 4.000 anos-luz de nós e existem 25 estrelas em todo o céu, há uma chance de 1% a 10%, que é uma das visíveis não há mais estrelas. Não há muita possibilidade.

E o processo inverso? E as estrelas emergentes? Parece-nos que existe algum tipo de momento mágico em que algo simplesmente começa a realizar a síntese de prótons no núcleo e "liga", tornando-se uma estrela. De fato, a formação de uma estrela - de uma estrela protostar a uma estrela real e genuína da sequência principal - leva dezenas de milhões de anos.


O tempo que leva para um protoestrela se tornar uma estrela real depende muito de sua massa

Não veremos protoestrelas a olho nu, uma vez que elas se formam no interior de nebulosas: em locais como a nebulosa de Orion ou a nebulosa de Eagle. Esses gigantescos complexos de nuvens moleculares experimentam um colapso gravitacional e dão origem a milhares de novas estrelas que se formam em milhões e dezenas de milhões de anos. Após a vaporização do gás, as estrelas finalmente se tornam visíveis no interior, muitas das quais se tornam visíveis aos olhos.


A nebulosa da águia. No centro você pode ver os "Pilares da Criação"

Mas essas estrelas não aparecem de repente e não se tornam visíveis imediatamente após a conclusão de sua formação. Só podemos esperar uma explosão de supernova que se encontre no lugar onde nunca vimos estrelas antes. A melhor aproximação para avaliar esse evento é o que observamos ao longo de nossa história - isso acontece uma vez a cada poucos séculos.


Tycho Brahe aponta para a supernova de 1572

Se quisermos pegar binóculos, passaremos de 9.000 estrelas para 200.000. Um pequeno telescópio de três polegadas aumentará esse valor para 5 milhões. Um bom telescópio amador com um diâmetro de 15 "nos permitirá ver cerca de 380 milhões de estrelas em nossa galáxia, o que aumentará bastante nossas chances. então várias centenas de milhares já estarão mortos - um em um milhão - e eles estarão localizados na extremidade da galáxia de nós.

Como as estrelas estão tão distantes, nossos olhos estão muito fracos e sua luz viaja muito rápido para que eles morram enquanto a luz ainda está a caminho. É possível, mas há muito pouca chance disso.