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Introdução à Astronomia e à Astrofísica Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Dr. Jaime Sandro da Veiga Profa. Ms. Rachel Zuchi Faria Revisão Textual: Prof. Esp. Claudio Pereira do Nascimento Evolução Estelar e os Elementos Químicos • Introdução • O Meio Interestela • O Nascimento das Estrelas • Mecanismo de Kelvin- Helmholtz • A Evolução Estelar com a Estrela na Sequência Principal • Ciclo p-p • Ciclo CNO • Limite de Schönberg-Chandrasekhar • Evolução Estelar: Estágios Finais de uma Estrela • Estágio Gigante Vermelha • Reação Triplo-Alfa • Estágio de Supergigante Vermelha • Fotodesintegração • Processo Urca • Supernovas do tipo I • Os Outros Elementos Químicos Depois do Ferro • Pulsares • Limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff • Estrela de Wolf-Rayet • Buraco Negro • Os Elementos Químicos Sintetizados nas Estrelas · Elucidar o processo de evolução estelar abordando os processos básicos da produção dos elementos químicos. OBJETIVO DE APRENDIZADO Evolução Estelar e os Elementos Químicos Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja uma maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como o seu “momento do estudo”. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo. No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas: artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados. Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Introdução Como os átomos surgiram? Quais processos são necessários para se produzir átomos? Onde são produzidos e em quais circunstâncias?Ex pl or Hoje já se sabe que as estrelas são verdadeiras “fábricas” de elementos químicos. Todos os elementos químicos são produzidos em estrelas, exceto o hidrogênio. O hidrogênio, assim como o hélio e pequenas quantidades de lítio, foram produzidos no momento do Big Bang, porém o hélio e o lítio também são produzidos em estrelas. Saber como ocorre esse processo de formação nada mais é do que entender a nossa própria origem. É começar a responder a grande pergunta: • De onde viemos? Para começarmos a entender como ocorreram esses processos de formação de estrelas e de elementos químicos, temos de começar a discorrer sobre o meio interestelar, o local onde as estrelas são formadas. O Meio Interestelar O meio interestelar é toda a matéria e a radiação que preenche o espaço que existe entre as estrelas de uma galáxia. A matéria é composta por gases monoatômicos, moleculares e gases ionizados somados à poeira e aos raios cósmicos, que são partículas subatômicas de altíssimas energias, elementares ou não, em sua maioria prótons. Os raios cósmicos chegam de todas as direções e são oriundos da atividades do cosmo circundante ao ponto de observação. Entre uma galáxia e outra, o meio interestelar declina sua densidade de forma suave, mas ficando bem mais rarefeito do que na imediação da galáxia. Considerando somente a energia sem fazermos referência explicitamente à matéria, denomina-se campo de radiação interestelar a energia existente no interior de um volume imaginário considerado no espaço. Esse campo é de origem eletromagnética e possui uma vasta gama de frequências, cobrindo, sem exagero, todo o espectro eletromagnético. Contudo, as ondas de frequências mais energéticas, como os raios X e os raios gama, são as que aquecem o meio interestelar com mais intensidade. Quando são observadas as nebulosas, com grandes formações de estruturas, seu colorido no espectro visível é magnifico. As cores das luzes espalhadas são resultantes da interação da radiação com a matéria interestelar. Dependendo da composição das partículas do meio, do tamanho das partículas em relação ao comprimento de onda da radiação, da densidade do meio, as cores da radiação espalhada irão variar. Mas certamente podemos afirmar que o tipo de interação entre a matéria e a radiação não depende entre a distância da fonte de radiação e a localização do meio de absorção. 8 9 O meio interestelar, contudo, por ser um absorvedor e, ao mesmo tempo, um espalhador de radiação, é responsável por uma diminuição da magnitude da estrela (ela é observada com um brilho mais fraco) e a poeira desvia e espalha mais a luz vermelha do que as outras, o que faz uma estrela que está envolta em um meio interestelar cheio de poeira parecer mais vermelha. Comparados com as situações que encontramos na Terra, o meio interestelar é extremamente rarefeito. A matéria é encontrada na forma molecular nas regiões mais densas e frias. Ainda assim, as densidades são baixas e são da ordem de um milhão de moléculas por cm3, muito baixas comparadas com a densidade do ar atmosférico ao nível do mar (1019 moléculas por cm3). Na situação em que o meio interestelar está quente e rarefeito, a matéria esta ionizada na forma de plasma (mistura de cargas elétricas e gases). A densidade é ainda menor: cerca de 10−4 íons por cm3! Já 99% da massa do meio interestelar é composta por gases e 1% é composta de poeira (BOULANGER, F.; COX, P.; JONES, A. P, 2000). O meio interestelar desempenha um papel crucial em astrofísica já que situa-se na escala entre as estrelas e galáxias. As estrelas são formadas nas regiões mais densas do meio interestelar, nas nuvens moleculares e restaura o meio com matéria e energia. Essa interligação entre as estrelas e o meio interestelar colabora na determinação da taxa em que uma galáxia consome seu próprio gás, o que é análogo a dizer que é a determinação do tempo de vida de formação de uma estrela ativa. A matéria que existe no meio interestelar é cerca de 10% de toda a massa da Galáxia. Assim, 90% da massa da galáxia está contida em estrelas e outras estruturas e 10% da matéria interestelar é formada por poeira. A massa está dividida em 70% de hidrogênio, 28% de hélio e 1.5% elementos mais pesados. O meio interestelar contém tipicamente um átomo por centímetro cúbico e 100 grãos de poeira por quilometro cúbico (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA). Há várias situações a ser consideradas: se os gases são atômicos, moleculares ou iônicos; se a matéria é quente ou fria; se sua densidade é alta ou baixa. O gás interestelar é composto de hidrogênio (91%) e hélio (9%) em ordem decrescente de abundância em números, e oxigênio, nitrogênio, traçosde carbono, hidrocarbonetos e moléculas orgânicas complexas, em quantidades bem menores (0,1%) se comparadas à quantidade de hidrogênio. As pressões térmicas equilibram grosseiramente essas fases entre si, porém, quando há movimentações de cargas elétricas, há a geração de intensas correntes elétricas, gerando fortíssimos campos magnéticos que irão acelerar outras cargas e produzirão movimentos altamente turbulentos, alterando a estrutura das imediações dessas movimentações de matéria. Já os grãos de poeira interestelar são grosseiramente classificados em cinco categorias: 1) grãos de gelo; 2) grãos de grafite, incluindo os que têm capa de gelo; 3) partículas de Platt (grandes agregados moleculares); 4) partículas metálicas e 5) silicato de ferro e partículas de quartzo. 9 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos 100 nanometros capa de gelo gra�tes e silicatos Figura 1 − Ilustração de poeira interestelar A matéria tem a tendência de se agrupar em regiões no meio interestelar, por estar submetida a diversas interações, como a gravitacional (atração entre grandes porções de massa), eletromagnéticas (entre duas cargas elétricas ou entre cargas elétricas e campos magnéticos gerados por correntes elétricas), entre spins (grandeza observável de natureza quântica que suporta as ligações químicas entre átomos e moléculas) e outras interações mais complexas de natureza nuclear. As nebulosas são imensas nuvens de gás, poeira e moléculas contendo vários anos-luz de extensão. A imagem a seguir mostra a nebulosa de Órion, a M42, a mais conhecida de todas as nebulosas, talvez por ser o berçário de estrelas mais próximo da Terra. Ela está a aproximadamente 1500 anos-luz de distância: Figura 2 − Nebulosa de Órion Fonte: iStock/Getty Images 10 11 Por observações astronômicas, pode-se afirmar que no espaço interestelar existem regiões onde a matéria é bem escassa ou rarefeita e regiões onde a matéria se acumula formando grandes objetos chamados nebulosas, contendo até milhões de vezes a massa solar. São essas regiões bem povoadas de gases, poeiras e moléculas que têm as características necessárias para o nascimento de uma estrela. O Nascimento das Estrelas Uma estrela tem seu início em uma nebulosa. A nebulosa pode sofrer um processo de fragmentação, formando os glóbulos de Bok. Figura 3 − Glóbulos de Bok Fonte: Wikimedia Commons O processo de nascimento se dá por atração gravitacional. O gás da nebulosa se dirige ao ponto onde a intensidade gravitacional é maior, conhecido como centro de gravidade. A matéria quando está se dirigindo para esse centro de gravidade começa a ganhar energia cinética, pois está sofrendo a ação da força gravitacional. Pela segunda lei de Newton, sob a ação de uma força resultante externa, um objeto é acelerado, com um consequente aumento de sua energia cinética. Com os choques entre as partículas, começa então a transformação de energia cinética em energia térmica e luminosa, ou seja, o gás começa a aumentar a sua temperatura e, com isso, a emitir luz. 11 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos O gás vai se acumulando no centro de gravidade e favorecendo ainda mais a atra- ção gravitacional. Logo, o gás vai tomando a forma esférica, que é a forma de menor energia potencial para o gás nessas condições. A isso se dá o nome de protoestrela. Uma Região HII é uma nuvem de gás Hidrogênio na forma molecular (HII é molecular e HI é monoatômico e neutra) aquecido e de baixa densidade, misturado com cargas elétricas, de maneira a formar um plasma (Devemos frisar que quando um astrônomo utiliza algarismos romanos para se referir a nuvens gasosas, ele está se referindo a gases neutros, mesmo que possa estar misturado com outros íons, formando um plasma). Sua extensão é enorme, da ordem de centenas de anos- luz, podendo formar uma ou mais estrelas. Uma região HII brilha por emissão de radiação, justamente ao ocorrer a mistura da nuvem de hidrogênio molecular neutro com hidrogênio ionizado. As regiões HII são nuvens moleculares gigantes que emitem grandes quantidades de radiação ultravioleta, que é um tipo de radiação ionizante (sabemos disso de maneira intuitiva sempre que aplicamos protetor solar à pele), que irá aquecer o gás. A Nebulosa de Órion é uma região HII. Como já foi mencionado, o hidrogênio pode ficar na forma atômica fria (HI) ou na forma molecular (HII). Em 1944, H. Van de Hulst percebeu que o hidrogênio atômico na forma HI emite na banda do rádio no comprimento de onda de 21,1cm com frequência de 1420.4 MHz. Esse valor da frequência indicam temperaturas do gás hidrogênio neutro com valores entre 100K a 3000K. O átomo de hidrogênio decai para o estado de menor energia, quando o spin do elétron se anti-alinha com o spin do próton, ocorre um flip de spin do estado alinhado (paralelo) para o estado anti-alinhado, cujo gap de energia entre os dois estados é exatamente o correspondente ao comprimento de onda de 21cm. A transição é pouco provável de ocorrer, ocorre principalmente pela interação como os campos magnéticos gerados pela ionização da nuvem e os elétrons e prótons dos átomos de hidrogênio neutron, o conhecido espiralamento de cargas com movimentação dentre de campos magnéticos. À baixa probabilidade de transição associa-se um intervalo de tempo de transição de cerca de milhões de anos para a ocorrência. Portanto, trata-se de uma transição rara. Em Estatística, compensa-se o tempo longo de transição, levando-se em conta um número enorme de átomos. Logo, como há grandes nuvens de HI (em nossa Galáxia, há aproximadamente três bilhões de massas solares de hidrogênio atômico), sua detecção é fácil pelos radiotelescópios, essa radiação é a radiação da linha de 21cm. 12 13 Figura 4 − Discos de proto-planetários na nebulosa de Órion Fonte: Acervo do Conteudista Figura 5 − Estrelas jovens Fonte: Deborah Padgett, IPAC/Caltech 13 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos No conjunto de imagens anterior, vemos estrelas se formando e, ao redor, uma nebulosidade em forma de disco que aumenta seu brilho continuamente em direção à estrela e diminui no sentido oposto, afastando-se da estrela. Uma parte desse material provavelmente irá formar um sistema planetário, como aconteceu com o Sol (estrela) e o nosso sistema planetário. Mecanismo de Kelvin- Helmholtz Trata-se de um processo astronômico, originalmente proposto por Kelvin e Helmholtz no final do século XIX para explicar a fonte de energia do Sol, que ocorre quando a superfície de uma estrela ou planeta sofre resfriamento, o que lhe impõe uma queda de pressão, fazendo com que a estrela ou planeta encolha. Ao encolher, o objeto astronômico tem seu núcleo aquecido como consequência do encolhimento. Em Júpiter, Saturno e nas anãs marrons, esse aquecimento é elevado, mas não o suficiente para fazer fusão nuclear. Porém, Júpiter irradia mais energia assim do que a que recebe do Sol. No caso da protoestrela, ela continua a se contrair. Essas contrações aumentam a temperatura em seu interior porque a energia cinética é transformada em energia térmica, ou seja, durante um tempo a protoestrela produz luz própria, mas essa luz não é produto de fusões nucleares e sim produto da contração e colisão das partículas de gás. Protoestrelas nesse estágio são chamadas de T Tauri. Chega um ponto em que a temperatura é tal que os elétrons escapam dos seus átomos, pois a energia é superior a de ligação do elétron com o núcleo. É o que pode ser chamado de ionização, considerando que a maior quantidade de matéria no interior da protoestrela é de hidrogênio, então agora existirão muitos elétrons e prótons livres no interior da protoestrela, e esse estado da matéria é chamado de plasma, que é a mistura de gás com cargas elétricas. Os prótons têmcarga elétrica positiva, o que indica que prótons, em geral, não chegam muito perto de outros prótons, pois ocorre uma forte repulsão elétrica entre eles. Porém, em altas temperaturas, por tunelamento quântico e pela força nuclear forte, que atua com intensidade muito alta mas em distâncias muito pequenas, os prótons podem realizar fusão, transformando-se em hélio (é claro que essa fusão não ocorrerá sem presença de nêutrons, daí o papel importante da força nuclear forte como força de coesão nuclear, uma vez que nêutrons não interagem eletricamente com prótons ou com outros nêutrons). O tunelamento quântico é o fenômeno no qual a partícula pode atravessar uma barreira classicamente proibida, mesmo que não tenha energia suficiente para isso. (COMISSÃO DE CULTURA E EXTENSÃO, IF – TEC, 2014). A força nuclear forte é uma força que é superior à força de repulsão de natureza elétrica entre as partículas. Ela explica, por exemplo, como o núcleo do átomo de oxigênio consegue ficar coeso mesmo tendo prótons muito próximos uns dos 14 15 outros. Essa força age como uma “cola” no núcleo atômico mantendo tudo unido, embora sua ação se restrinja a distâncias muito pequenas, distâncias da ordem do raio de núcleos (distâncias menores que 7x10-15 m). O processo em que prótons interagem fazendo fusão ganha o nome de fusão termonuclear e é o marco do início da vida das estrelas. Então, considera-se que uma estrela nasceu quando as primeiras fusões termonucleares são produzidas em seu interior. A quantidade de matéria que está sendo acrescentada no momento da formação da protoestrela é o principal fator que ditará a vida e a maneira como a estrela morrerá. A Evolução Estelar com a Estrela na Sequência Principal Figura 6 − O Diagrama H-R (Hestzprung-Russel) ou Diagrama de Cor-Magnitude Fonte: http://astro.if.ufrgs.br 15 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos H. Rosenberg publicou em 1910 um diagrama apresentando um gráfico da magnitude aparente de estrelas no aglomerado das Plêiades versus as intensidades das linhas K do Cálcio e de duas linhas de Balmer do Hidrogênio. As linhas espectrais escolhidas servem de aproximação para a temperatura da estrela, uma antiga forma de classificação espectral. A magnitude aparente de estrelas em um mesmo aglomerado é equivalente à magnitude absoluta, de forma que esse diagrama é, na verdade, um gráfico da luminosidade versus temperatura. O diagram H-R foi criado no mesmo ano de 1910 por E. Hertzsprung e H. N. Russell e representa um passo fundamental na compreensão da evolução estelar. Uma estrela está na sequência principal quando começa o processo de fusão termonuclear. A fusão termonuclear é um processo em que muita energia é liberada para a estrela. Essa energia é usada tanto para sustentar o próprio processo de fusão, mantendo a temperatura suficiente para que ele ocorra, como também para estabilizar a estrela que está sempre sendo comprimida pela ação gravitacional. A fase de sequência principal pode durar mais, ou menos, dependendo da massa que a estrela possui. Quanto mais massa a estrela tiver menos ela viverá e, o oposto é verdadeiro, quanto menos massa ela possuir, mais ela viverá. Tabela 1: Tempo de permanência na sequência principal Tipo Espectral Massa/Msolar Tempo na sequência principal O5 40 1 milhão B0 16 10 milhões A0 3,3 500 milhões F0 1,7 2,7 bilhões G0 1,1 9 bilhões K0 0,8 14 bilhões M0 0,4 200 bilhões Fonte: João Steiner, Departamento de Astronomia. Instituto de Astronomia, Geofisica e Ciencias Atmosfericas-IAG-USP. Astronomia: Uma visão Geral I - Pgm 26 – “Estrelas: da adolescência à velhice.” Na sequência principal, a estrela irá realizar fusão termonuclear transformando hidrogênio em hélio. Existem dois mecanismos que explicam esse processo de fusão: O ciclo próton-próton (p-p) e o ciclo carbono-nitrogênio-oxigênio (CNO). 16 17 Ciclo p-p Figura 7 − Ciclo próton-próton Fonte: Wikimedia Commons Na cadeia p-p, vemos que o processo se inicia com a fusão de dois prótons dando origem a um átomo de hidrogênio pesado, o deutério (próton + nêutron), além de um pósitron e um neutrino. O pósitron (antipartícula do elétron) colidirá com um elétron e se aniquilará gerando radiação gama; o neutrino sai da estrela rapidamente e o deutério irá capturar outro próton gerando 3He e liberando raios gama. O 3He colidirá com outro 3He e irá gerar o 4He liberando dois prótons que depois irão entrar em outro ciclo p-p. Importante! Nesse processo vemos que quatro prótons são transformados em um núcleo de hélio liberando grande quantidade de energia. Em Síntese 17 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Ciclo CNO Figura 8 − Ciclo carbono-nitrogênio-oxigênio Fonte: Wikimedia Commons 1. Ocorre a fusão de um próton com um núcleo de carbono 12, o que gera raios gama e um núcleo de 13N. 2. O 13N é instável e decai para 13C liberando um pósitron e um neutrino. Posteriormente, o pósitron colidirá com um elétron e ocorrerá a aniquilação de matéria - antimatéria gerando raios gama. 3. O 13C se funde com outro próton produzindo 14N e liberando raios gama. 4. O 14N se funde com um próton produzindo 15O e liberando raios gama. 5. O 15O é instável e decai para 15N liberando um pósitron e um neutrino. O pósitron encontrará posteriormente um elétron e se aniquilarão mutuamente gerando raios gama. 6. O 15N se funde com um próton formando o 4He e 12C. O 12C dará início a um novo processo de fusão. Os dois processos descritos acima mostram o hidrogênio como combustível e o hélio como cinzas da combustão. Em ambos os processos, são liberadas grandes quantidades de energia. Mas qual dos dois métodos é adotado pelas estrelas? Depende da temperatura no núcleo. 18 19 Figura 9 − Taxa de geração de energia (erg/g/s) x Temperatura (K) Fonte: Acervo do Conteudista No gráfico anterior, vemos que as estrelas podem usar apenas o ciclo p-p ou usar ambos os processos de fusão, o p-p ou o CNO, tudo depende da temperatura em que se encontra seu núcleo. O ciclo p-p inicia-se numa temperatura próxima a 4x106 K e, dentro de uma faixa que varia até a uma temperatura de aproximadamente 12x106 K, ele é a única fonte de energia. A partir de 12x106 K, o ciclo CNO se inicia e então os dois ciclos contribuem para a formação de energia para a estrela. A temperatura no núcleo do Sol, por exemplo, permite que os dois processos ocorram, porém, o processo que mais contribui para a produção de energia é o ciclo p-p. Podemos notar também que o ciclo CNO é muito mais sensível à temperatura do que o ciclo p-p, liberando muito mais energia quando a temperatura aumenta. Dessa forma, estrelas com mais massa que o Sol produzem energia preferencialmente pelo ciclo CNO e produzem muito menos pelo ciclo p-p. A estrela segue então na linha do tempo na sequência principal, queimando hidrogênio e transformando em hélio, com a respectiva produção de energia nesse processo. Com o passar do tempo, o hidrogênio vai esgotando sua massa no núcleo da estrela. Existe um limite para a queima de hidrogênio na sequência principal, ultrapas- sando esse limite a estrela sai da fase dessa sequência. Esse limite se chama limite de Schönberg-Chandrasekhar. 19 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Limite de Schönberg-Chandrasekhar O limite de Schönberg-Chandrasekhar diz que uma estrela fica na sequência principal até ela queimar por volta de 9% de sua massa de hidrogênio em hélio no seu núcleo. Quando uma estrela atinge esse limite, ela passa então para o seu próximo estágio de evolução estelar. Evolução Estelar: Estágios Finais de uma Estrela Para explicar de uma maneira mais efetiva a evolução estelar, é importante separar as estrelas em grupos determinados por suas massas,porque a partir deste momento a massa da estrela será o principal fator que influenciará seu destino. A exceção são estrelas que estão em sistemas binários ou múltiplos, já que estrelas nessas condições têm na sua evolução a influência das estrelas pares vizinhas. Figura 10 − Mário Schönberg Fonte: Wikimedia Commons Figura 11 − Subramanyan Chandrasekhar Fonte: Wikimedia Commons 20 21 Como referência para a massa, foi adotado o modelo divulgado por Oliveira Filho e Saraiva (2017). Esses limites ainda são muito discutíveis, pois existem outros fatores que também influenciam na evolução estelar. Estrelas com 0,08<M<0,45Msolar Estrelas com 0,45<M<8Msolar Estrelas com 8<M<25Msolar Estrelas com 25<M<100Msolar Protoestrela Gigante vermelha H Hc [Ho] 0. 08 <M <0 ,4 5 M so l Figura 12 − Estrelas com massa estre 0,08 e 0,45 massa solar Estrelas com essa faixa de massa ainda não estão na fase de gigante vermelha, porque teoricamente a fase de sequência principal para essas estrelas dura mais do que a idade do universo, ou seja, todas as estrelas conhecidas dentro dessa faixa de massa ainda estão na sequência principal. Protoestrela Gigante vermelha Nebulosa Planetária Anã Branca H Hc 0, 45 <M <8 M so l Ho C,O [C,O] Figura 13 − Estrelas com massa estre 0,45 e 8 massas solares Estágio Gigante Vermelha A estrela quando atinge o limite de Schönberg-Chandrasekhar sai da sequência principal, aumentando rapidamente seu tamanho e se tornando uma gigante vermelha. Vejamos a estrutura de gigante vermelha para essas estrelas. 21 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Figura 14 − Estrutura de Gigante vermelha Fonte: Acervo do Conteudista A estrela expande porque o núcleo tem praticamente só hélio. O hélio não está fazendo fusões termonucleares e não está produzindo energia, então quando o núcleo chega ao limite de Schönberg-Chandrasekhar, começa a contrair-se. Com a contração do núcleo, ele e a região ao seu redor vão aumentando rapidamente sua temperatura, fazendo com que a região próxima ao núcleo chegue à temperatura necessária para realizar a fusão do hidrogênio em hélio. Por essa fusão estar ocorrendo numa parte mais externa, a luminosidade da estrela aumenta. Esse aumento da luminosidade e pressão de radiação faz com que as partes externas a essa estrela sofram um processo de expansão. Com a expansão, a temperatura das regiões mais externas da estrela vai dimi- nuindo e a estrela ganha um tom avermelhado, daí vem seu nome gigante vermelha. O núcleo, agora mais quente e mais comprimido, pode atingir a temperatura de 1x108 K e com essa temperatura passa a fundir hélio em carbono numa fusão termonuclear chamada triplo-alfa. 22 23 Reação Triplo-Alfa 4He 4He 4He 12C 8Be γ γ γProton Neutron Gamma Ray Figura 15 − Reação triplo-alfa Fonte: Wikimedia Commons Nessa fusão vemos que três núcleos de hélio então envolvidos para produzir carbo- no 12. A fusão do hélio ocorre com o mesmo princípio básico da fusão do hidrogênio. Vemos que dois núcleos de hélio se fundem e produzem raios gama e o 8Be. O 8Be é instável e pode decair formando de novo dois núcleos de hélio, porém se um núcleo de 8Be sofrer fusão com mais um núcleo de hélio é produzido o 12C e liberado energia na forma de radiação gama. Estrelas mais massivas que o Sol, até oito massas solares, podem fundir o 12C com outro núcleo de hélio e produzir o 16O e até outros elementos mais pesados como neônio e magnésio, porém o Sol não realizará esse processo porque a temperatura em seu núcleo não será alta o suficiente para realizar a fusão do carbono. 23 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos CAROCO QUEIMANDO HIDROGÊNIO CAMADA QUEIMANDO HIDROGÊNIO CAROCO DE HÉLIO INERTE FASE DE GIGANTE VERMELHA ESTERLA NA SEQUÊNCIA PRINCIPAL CAMADA QUEIMANDO HIDROGÊNIO CAROCO QUEIMANDO HÉLIO CAMADA QUEIMANDO HIDROGÊNIO CAROCO DE CARBONO E OXIGÊNIO CAMADA QUEIMANDO HÉLIO RAMO ASSINTÓTICO DE GIGANTESRAMO HORIZONTAL Figura 16 − Estágios pelos quais a região central de uma estrela passa ao longo de sua evolução (sequência principal até o ramo assintótico) Chegará um ponto em que a quantidade de fusões do hidrogênio e do hélio no núcleo não será mais suficiente para manter a estrela em equilíbrio. Nesse momen- to, a estrela não tem grandes fontes de energia em seu núcleo e por isso este come- ça a contrair-se, fazendo com que a estrela entre na fase de supergigante vermelha. Essa nova contração não vai conseguir fazer o núcleo atingir um novo patamar de temperatura para iniciar um novo ramo de fusões nucleares, porque a ação gravitacional não vai ser grande o bastante, já que ela não tem massa suficiente. O ramo de supergigante vermelha vai ser seguido por uma série de pulsos de energia liberada pelas reações triplo-alfa no núcleo. Os últimos pulsos irão fazer com que ocorra uma liberação da matéria das camadas externas para o meio interestelar, formando a nebulosa planetária. 24 25 Figura 17 − Nebulosa planetária Fonte: iStock/Getty Images Nessa imagem, vemos a nebulosa ejetada pela estrela. Esse tipo de nebulosa recebe o nome de “nebulosa planetária” porque William Herschel, ao ver esses objetos, imaginou que fosse uma estrela que tinha ao seu redor uma nebulosidade que futuramente iria criar um sistema planetário. Outro provável motivo para que essa nebulosa receba esse nome é o de que, olhando por um telescópio, essas formas podem parecer planetas. Hoje sabemos que essa nebulosa marca o fim da vida de uma estrela. A nebulosa planetária aos poucos vai se dissipando porque os gases tendem a se espalhar para o meio interestelar. O núcleo continuará a se comprimir até chegar a um limite em que a compressão não será mais possível. Essa barreira para a compressão é chamada de Princípio de Exclusão de Pauli e é um fenômeno que ocorre na escala quântica. O princípio de exclusão de Pauli é um princípio da mecânica quântica formulado por Wolfgang Pauli em 1925. Ele afirma que dois férmions idênticos não podem ocupar o mesmo estado quântico simultaneamente. Basicamente, esse princípio diz que os elétrons em um átomo só podem ocupar um orbital com outro elétron se este possuir um spin com componente z contrária a do primeiro elétron. O que ocorre no núcleo da estrela é que os elétrons, no momento da compressão pela gravidade, começam a ocupar todos os estados quânticos, até o momento em que não permitem mais a compressão. A compressão então cessa em um equilíbrio entre a força gravitacional e a força de degenerescência. Nesse estado diz-se que os elétrons estão degenerados. O resultado é o núcleo da estrela, geralmente composto em sua maior parte por carbono comprimido até mais ou menos o tamanho do planeta Terra, com uma densidade por volta de 106 g/cm3. Quando o resto da estrela que não virou nebulosa planetária chega a esse estágio, ela é chamada de anã branca. 25 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos As anãs brancas brilham, porém elas não fazem mais reações termonucleares. A radiação emitida é resultado da energia que foi acumulada quando a estrela ainda produzia energia. Elas vão esfriando com o passar do tempo até chegar ao passo final que seria a de anã negra. Porém o tempo necessário para isso ocorrer excede a idade do universo, dessa forma nenhuma anã negra jamais foi observada. Existe um limite para a massa que uma anã branca pode ter. Esse limite chama- -se Limite de Chandrasekhar. 0 0 1 2 0.5 1.0 1.5 o raio de uma anã branca diminui com sua massa até o limite de Chandrasekhar. Limite de Chandrasekhar (M=1.4 M�) MASSA (M�) RAIO (R ⊕) Figura 18 − Relação massa-raio para anãs brancas Fonte: Acervo do ConteudistaO limite de Chandrasekhar diz que a massa máxima que uma anã branca pode possuir é de 1,4 vezes a massa solar. Esse limite nada mais é do que a compressão máxima que os elétrons degenerados conseguem suportar. Quando uma anã branca excede esse limite, ela entra em colapso. Figura 19 − Estrelas com massa estre 8 e 25 massas solares Fonte: Acervo do Conteudista Estrelas com essa faixa de massa não passam pelo estágio de gigante vermelha, elas vão diretamente para o ramo das supergigantes vermelhas. 26 27 Estágio de Supergigante Vermelha Figura 20 − Estrutura de supergigante vermelha Fonte: Acervo do Conteudista A estrela na fase de supergigante vermelha tem essa estrutura porque ela vai queimando hidrogênio em hélio no seu núcleo até que a massa de hélio produzida chegue a um ponto crítico e comece a contrair-se. A contração aumenta a temperatura suficiente para a queima do hélio, produzindo carbono. O carbono também chega a uma massa crítica e começa a contrair-se chegando a uma temperatura suficiente para queimá-lo. O produto da queima chega num ponto crítico de massa e começa a contrair-se dando início a outra sequência de reações termonucleares, e assim por diante, até chegar ao elemento químico ferro. O Observatório Nacional no curso EAD de Astrofísica Geral (2013) na área de supernovas diz: “No entanto, a duração da queima nuclear em cada novo estágio é progressivamente mais curta do que a anterior. O motivo disso é o fato de que cada queima de elemento mais pesado que ocorre no interior da estrela libera, sucessivamente, menos energia do que o estágio anterior. Por exemplo, uma estrela com 20 Msol, que passou cerca de 10 milhões de anos na sequência principal, leva apenas 1 milhão de anos queimando hélio segundo o processo triplo-alpha. A queima do seu carbono leva apenas 300 anos, a queima do oxigênio cerca de 2/3 de um ano e a do silício apenas 2 dias!”(Observatório Nacional, 2013) Essa cadeia de reações termonucleares vai seguindo e produzindo uma grande quantidade de energia para a estrela, até que chega ao ferro e o cenário começa a mudar. 27 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Nas reações termonucleares, como já foi visto, a energia é fornecida a estrela pela fusão e usada para manter o equilíbrio com a gravidade e a temperatura para novas fusões. Acontece que, para a estrela queimar o ferro, ela necessitará fornecer energia, porém essa energia não será devolvida porque a energia liberada pelo processo é menor do que a energia fornecida para que o processo ocorra, ou seja, o processo é energeticamente inviável para a estrela. Elementos químicos após o ferro, quando realizam reações termonucleares, não liberam energia suficiente para a estrela. Figura 21 − Energia de ligação x massa atômica Fonte: Wikimedia Commons Nesse gráfico, vemos como varia a energia de ligação de um núcleo conforme varia o elemento químico. Observa-se que o ponto de máxima energia de ligação nuclear ocorre no elemento ferro, onde temos os núcleos mais estáveis. Os elementos químicos com números atômicos menores que o ferro produzem energia suficiente para a fusão termonuclear. Os que têm número atômico maior necessitam de mais energia para que o processo de fusão ocorra do que a energia liberada pelo processo, ou seja, esses são inviáveis para as estrelas. Conforme as reações vão ocorrendo, o núcleo de ferro vai aumentando até que a força de degenerescência dos elétrons não consegue mais suportar o peso e aí o núcleo colapsa. A partir desse momento até a explosão de supernova, os processos seguintes ocorrem em menos de um segundo. 28 29 Fotodesintegração Chega um ponto em que a temperatura fica tão alta no núcleo de ferro que ocorre o processo chamado de fotodesintegração. Nesse processo, os fótons de raios gama estão tão energéticos que começam a reagir com o núcleo de ferro dessa forma: Y + 56Fe — 13 4He + 4 n Y + 4He — 2p+ + 2n O que a estrela levou a vida inteira para fabricar começa a ser destruído agora nesse processo. Com isso, o núcleo começa a colapsar rapidamente porque esse processo consome energia. Depois da fotodesintegração, acontece o processo Urca. Processo Urca p+ + e- — n + neutrino Os elétrons colapsam com os prótons e como produto disso é gerado nêutrons e neutrinos. Os responsáveis por essa reação foram dois pesquisadores: Mário Schönberg e George Gamow. O núcleo da estrela agora é uma protoestrela de nêutrons. A medida que os neutrinos são produzidos, eles escapam do núcleo carregando consigo energia, o que faz com que as partes externas do núcleo colapsem sobre o mesmo, ricocheteando e produzindo uma série de reações nucleares de forma extremamente rápida, energética e explosiva. Esse ricochete não vai ser o responsável pela explosão porque essa energia liberada vai ser usada no processo de fotodesintegração dessa matéria que está colapsando. Já os neutrinos que são gerados pelo processo Urca no núcleo são muito energéticos e, quando eles conseguem sair da região central, formam um vento de neutrinos que se choca com as partes externas da protoestrela de nêutrons, provocando a explosão de supernova do tipo II. Supernovas do tipo I Essas supernovas são originárias de um sistema binário de estrelas, onde uma estrela já morreu e deixou como produto uma anã branca. Por estar em um sistema binário, a anã branca poderá capturar massa de sua estrela vizinha. Essa massa 29 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos forma um caminho até a anã branca e quando chega próximo forma um disco de matéria ao seu redor. O disco de matéria rapidamente aumenta sua temperatura, o que pode ocasionar fusões termonucleares na área desse disco. Essas fusões provocam uma explosão chamada de Nova. Se a matéria colapsar rapidamente sobre a anã branca de forma que não dê tempo para o processo de Nova ocorrer, a anã branca irá começar a aumentar de massa. Com isso ela pode ultrapassar o limite de Chandrasekhar, o que ocasionará um colapso da anã branca, produzindo uma explosão de supernova do tipo I. Figura 22 − Disco de acreção Fonte: Wikimedia Commons Os Outros Elementos Químicos Depois do Ferro Na explosão de uma supernova são produzidas quantidades enormes de energia e essa energia agora é suficiente para produzir todos os outros elementos químicos da tabela periódica, não importando mais se o processo é endotérmico ou exotérmico. O gás ejetado viaja a velocidades muito altas, podendo chegar a 5%, 10% da velocidade da luz e até mais. Dessa forma, a estrela manda para o espaço os elementos químicos que foram sintetizados em seu interior. Esses elementos químicos formarão uma nuvem de gás e partículas de poeira que se dissipará com o tempo, enriquecendo o espaço interestelar com novos elementos pesados que formarão outras nebulosas e participarão de outros processos de nascimentos de estrelas, planetas e talvez vida. 30 31 Figura 23 − Supernova 1994D na galáxia NGC 4526 Fonte: Acervo do Conteudista A imagem mostra uma supernova tipo Ia, SN 2001dn, uma estrela que explodiu na galáxia NGC 662. Figura 24 − supernova tipo Ia, SN 2001dn Fonte: iStock/Getty Images Nessas imagens que acabamos de apresentar vemos supernovas e podemos compará-las com sua galáxia. Podemos perceber a estrela brilhando mais do que sua galáxia inteira, rivalizando seu brilho com o brilho central da galáxia e evidenciando a quantidade de energia liberada nessa explosão. A seguir, vemos a nebulosa do Caranguejo, resultado de uma explosão de supernova que ocorreu no ano de 1054 da era cristã no interior de nossa Galáxia. Ela se encontra na constelação de touro. 31 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Figura 25 − Nebulosa do caranguejo Fonte: Acervo do ConteudistaEstrelas de Nêutrons Estrelas de nêutrons são objetos muito compactos que são gerados pelos processos descritos acima, a fotodesintegração e o processo Urca, sendo o resto da estrela que não virou supernova. Estrelas de nêutrons existem pelo mesmo motivo que as anãs brancas. Como foi visto, uma anã branca existe por causa do princípio de exclusão de Pauli, que explica a existência de elétrons degenerados e a pressão de degenerescência dos elétrons contra a compressão gravitacional. Nas estrelas de nêutrons, os mesmos processos ocorrem, porém o princípio da exclusão de Pauli vai ser aplicado aos nêutrons em vez de aos elétrons. Os nêutrons também são férmions de spin semi-inteiro, então esse princípio também vale para eles. Os nêutrons vão ocupando todos os estados quânticos possíveis conforme vai ocorrendo a compressão da matéria. Quando chega o ponto em que todos os nêutrons preenchem esses estados, então é gerada uma pressão de degenerescência dos nêutrons que é contrária à compressão gravitacional, fazendo com que o colapso pare. O resultado será uma estrela de nêutrons com uma densidade por volta de 8x1017 kg/m3 e um raio de aproximadamente 20 km. Pode-se afirmar que uma gota da matéria de uma estrela de nêutrons tenha massa de 4x1019 toneladas! 32 33 O Interior das Estrelas de Nêutrons Figura 26 − Interior de uma estrela de nêutrons Fonte: Acervo do Conteudista A imagem mostra um modelo de como deve ser o interior de uma estrela de nêu- trons. Quanto mais se dirigir ao interior da estrela de nêutrons, maior será a densida- de dessa região. O material terá então diferentes estados de acordo com a densidade. Na região mais central da estrela de nêutrons ainda não se sabe exatamente que tipo de matéria existe. Pulsares Pulsares são estrelas de nêutrons que possuem um campo magnético muito forte e uma rotação muito rápida. O campo magnético intenso faz com que as partículas mais externas da estrela de nêutrons sejam aceleradas em direção a um dos polos. Essas partículas aceleradas começam a emitir radiação, geralmente na faixa do espectro em termos de ondas de rádio e de raios X, podendo também ter uma pequena parte da radiação emitida em outros comprimentos de onda. 33 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Figura 27 − Ilustração de um pulsar Fonte: Acervo do Conteudista Nessa ilustração, podemos ver a estrela de nêutrons e ao seu redor o campo mag- nético. Observe que existe um ângulo entre o eixo de rotação e os polos magnéticos. Nos polos, as partículas são aceleradas, o que faz com que elas emitam radiação, que é então guiada pelo campo magnético e emitida para o meio interestelar. A estrela de nêutrons pode estar com um polo voltado para a Terra e a consequência disso é que, quando observada em seu comprimento de onda de emissão, ocorrerão pequenos pulsos de radiação que serão produzidos devido ao feixe de radiação estar aproximadamente alinhado com o eixo de rotação da estrela de nêutrons. Por isso, quando foi observada pela primeira, o que mais chamou a atenção foram os pulsos de radiação que foram observados, daí o batismo desse objeto com o nome pulsar. Figura 28 − Pulsar da nebulosa do Caranguejo Fonte: Acervo do Conteudista 34 35 Imagem do pulsar da nebulosa do Caranguejo. Esse pulsar gira 30 vezes por segundo ao redor do seu próprio eixo, o que significa que a radiação emitida por ele quando registrada aqui na Terra tem 30 picos em um segundo. Como um dos polos está mais voltado para a Terra do que o outro, ocorre que são registrados dois pulsos, um grande e outro pequeno, que representam respectivamente o polo mais voltado e o menos voltado para a Terra. Esse pulsar emite radiação em rádio, luz visível, raios X e raios gama. Limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff Assim como as anãs brancas possuem um limite de massa - o limite de Chan- drasekhar - as estrelas de nêutrons também possuem um limite para sua massa. O limite de massa das estrelas de nêutrons chama-se limite de Tolman- Oppenheimer- Volkoff e esse limite diz que uma estrela de nêutrons pode possuir no máximo três massas solares. Se uma estrela de nêutrons ultrapassar essa massa, a degenerescência de sua matéria não conseguirá suportar a força gravitacional e ela irá colapsar em um buraco negro. Figura 29 − Estrelas com massa estre 25 e 100 massas solares Fonte: https://apod.nasa.gov Importante! Oliveira Filho e Sariva (2017) representam estrelas até 100 massas solares porque estrelas mais massivas que essas perdem muito material na sequência principal e em suas outras fases, de forma que acabam com massa nesse intervalo e evoluindo como este grupo. Importante! 35 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Estrela de Wolf-Rayet Estrelas nessa fase têm um envoltório de poeira e gás ejetado pela forte pressão de radiação em seu interior. Estrelas que possuem maior quantidade de elementos pesados ejetam mais matéria do que as que possuem pouco, pois a pressão de radiação consegue interagir melhor com materiais mais pesados. Figura 30 − Sharpless 2-308 na direção da constelação do Cão Maior Fonte: Acervo do Conteudista Mesmo com essa emissão de massa, a estrela continua seus processos de fusões nucleares até que o processo leve à explosão de supernova, basicamente com o mesmo processo já descrito. Na explosão de supernova de estrelas com essa faixa de massa, acontece de a massa do objeto central ultrapassar o limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff, fazendo com que este colapse em um buraco negro. Buraco Negro Os buracos negros talvez sejam os corpos celestes mais famosos e cercados por mitos dos objetos da astronomia. Eles são o resultado da morte de uma estrela. Depois da explosão de supernova, a massa do objeto resultante é tal que a força de compressão da gravidade é superior a qualquer outra força conhecida na natureza que poderia se opor a ela. O resultado disso é uma massa extremamente grande compactada até atingir um volume muito pequeno. Outro termo usado para essa compactação de massa é dizer que o objeto se encontra em uma singularidade. 36 37 Figura 31 − Ilustração da distorção do espaço-tempo A ilustração mostra a distorção do tecido quadridimensional conhecido como espaço-tempo causada pelo Sol, anã branca, estrela de nêutrons e buraco negro. Quanto maior a massa, maior será a distorção e maior será a ação gravitacional no local. Existem dois tipos de buracos negros conhecidos em astronomia: Buracos negros estelares São buracos negros que possuem no máximo poucas dezenas de massas solares e são o resultado da explosão de uma estrela. Buracos negros galácticos São buracos negros que possuem bilhões de massas solares e existe apenas um por galáxia, estando no seu centro. Em seu livro entitulado Colapso do Universo, Isaac Asimov nos mostra a formação e pos- sível existência de buracos negros de uma maneira clara e compreensível. Recomendamos a leitura. Ex pl or Os buracos negros recebem esse nome porque existe uma região ao seu redor que nem mesmo a luz consegue escapar, essa região ganha o nome de Raio de Schwarzschild. É fácil de entender se pensarmos na Terra. No nosso planeta, existe uma velocidade que se um objeto tiver, e o seu movimento for direcionado para cima, ele escapa do nosso planeta e pode não retornar mais. Essa velocidade é denominada velocidade de escape, e para a Terra ela é de 11km/s. 37 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos No raio de Schwarzschild, a ação gravitacional tende ao infinito, de forma que nem a velocidade da luz é capaz de atingir a velocidade de escape e, então, não consegue sair do buraco negro, sendo por isso que ele recebe esse nome. Como ocorre espaguetificação em buracos negros? Para ficar por dentro acesse:https://youtu.be/V8iBsfPsmhUEx pl or Os Elementos Químicos Sintetizados nas Estrelas Foi citado anteriormente que as estrelas liberam os elementos sintetizados em seu interior na forma de nebulosa planetária ou explosão de supernova. Esses elementos viajam no meio interestelar e agora podem realizar ligações químicas com outros átomos e formar partículas de poeira, nuvens moleculares e outras estruturas. O Sol foi formado em uma nebulosa em que haviam elementos químicos já sintetizados por outras estrelas, o que explica sua composição e a composição da própria Terra. Os átomos que formam a Terra e a vida (carbono, nitrogênio, oxigênio, fósforo, ferro, etc.) foram todos sintetizados em estrelas que viveram antes do Sol, quando explodiram como supernovas e enriqueceram a nebulosa que formou o Sol e a Terra. Agora esses elementos fazem parte de todo o Sistema Solar e da vida existente no planeta Terra, incluindo nós. Talvez, quando o Sol atingir a fase de gigante vermelha e a temperatura na su- perfície do nosso planeta atingir por volta de 700°C, esses elementos químicos que nos formam sejam novamente soprados para o espaço e então poderão fazer parte da próxima geração de estrelas, planetas e, talvez, até mesmo outra forma de vida. 38 39 Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Sites LIGO Detects Whispers of Another Black-Hole Merger CASTELVECCHI, D. LIGO detects whispers of another black-hole merger. https://goo.gl/0nmpZf Livros Buracos Negros HAWKING, S. Buracos Negros: Pmhalestras da BBC Reith Lectures. Rio de Janeiro: Intrísica, 2017. 63 p. Vídeos Buracos Negros e Ondas Gravitacionais CHIRENTI, C. Buracos Negros e Ondas Gravitacionais. https://www.youtube.com/watch?v=YNQ17tDsjdk Do Que são Feitas as Estrelas de Nêutrons? PAULUCCI, L. Do que são feitas as estrelas de nêutrons? https://www.youtube.com/watch?v=hyq3GmIBSxw As Vidas das Estrelas SAGAN, C. Cosmos Episódio 9. As vidas das estrelas. https://www.youtube.com/watch?v=4izcJIXmDck&index=9&list=PL96wQHzW_46q35ed3-U3SuqhBmhBKpj9P 39 UNIDADE Evolução Estelar e os Elementos Químicos Referências A FONTE de energia das estrelas: fusão e núcleo-síntese. Com base em um trabalho da Swinburne University of Technology. Disponível em: <http://fisica.uc.pt/fa/ discs/wc.show_doc.php?id_disc=30&id_turma=&id_typ=19&id_typdoc=2&id_ doc=22331&anolect=20092010>. Acesso em: 5 jun 2017. COMISSÃO DE CULTURA E EXTENSÃO (CCULTEX) Você sabe o que é Tunelamento quântico? IF – TEC, Instituto de Física. Universidade de São Paulo. Disponível em: <http://portal.if.usp.br/iftec/pt-br/node/342>. Acesso em: 04 ago 2017. OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M.de F. O. Astronomia e Astrofísica. 3 ed. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2013. 780. p. ______. Astronomia e Astrofísica. Evolução final das estrelas, 2017. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/index.htm>. Acesso em: 14 jul 2017. BOULANGER, F.; COX, P.; JONES, A. P. “Course 7: Dust in the Interstellar Medium”. In F. Casoli; J. Lequeux; F. David. Infrared Space Astronomy, Today and Tomorrow. p. 251, 2000 MACIEL, W. J. Formação dos Elementos Químicos. Revistausp. São Paulo, n.62, p. 66 -73, jul./ago., 2014. Disponível em: <https://www.revistas.usp.br/revusp/ article/view/13342/15160>. Acesso em: 02 ago 2017. MESQUITA, A. Condensação de Kaons em Estrelas de nêutrons. 2010. 234 f. Tese (Doutorado em Física) – Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 2010. Disponível em: <https://www.lume.ufrgs.br/ bitstream/handle/10183/25578/000750640.pdf?sequence=1>. Acesso em: 02 ago 2017. PAULUCCI, L. Do que são feitas as estrelas de nêutrons? Astronomia ao Meio Dia. 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