O universo primitivo estava cheio de objetos estranhos e misteriosos. Logo após o Big Bang, grandes nuvens de material podem ter formado buracos negros diretamente, sem primeiro se fundirem em estrelas como vemos hoje. As pseudo-galáxias iluminavam um mar de hidrogênio neutro para tornar o universo transparente, liberando fótons onde antes só havia escuridão. E estrelas de vida curta feitas de hidrogênio e hélio podem ter surgido e desaparecido como faíscas durante a noite.
Mais de 13 bilhões de anos depois, a questão do universo se estabeleceu em muitos tipos de estrelas de vários tamanhos, brilhos e expectativa de vida. Mas as estrelas do cosmos de hoje não são os únicos tipos de estrelas que existirão. No futuro longínquo, muitos bilhões ou até mesmo trilhões de anos a partir de agora, objetos estranhos poderiam surgir à medida que estágios avançados de nossas estrelas presentes se transformam em objetos celestes inteiramente novos. Alguns desses objetos podem até servir como precursores da morte por calor do universo, após o que é impossível saber.
Aqui estão quatro estrelas que podem existir algum dia - se o universo sobreviver tempo suficiente para criá-las.
Anão azul
Uma imagem do sol tirada com o Ultra Ultraviolet Imager a bordo do STEREO-A, que coleta imagens em vários comprimentos de onda de luz que são invisíveis ao olho humano, coloridos em azul. (NASA / STEREO) Acredita-se que as estrelas anãs vermelhas, também chamadas M-anãs, sejam o tipo mais comum de estrela no universo. Eles são pequenos - às vezes não mais volumosos que um planeta gigante gasoso - e de massa e temperatura baixas (para uma estrela). Os menores têm apenas 80 vezes a massa de Júpiter, enquanto o Sol, uma estrela de sequência principal tipo G, é cerca de 1.000 vezes a massa de Júpiter.
Estas estrelas relativamente pequenas e frias têm algo mais para eles, no entanto. Os astrônomos acreditam que as anãs vermelhas podem durar por trilhões de anos, lentamente misturando hidrogênio em hélio, o que significa que algumas anãs vermelhas existem há quase toda a idade do universo. Uma estrela com dez por cento da massa do Sol pode viver por quase seis trilhões de anos, enquanto as menores estrelas, como a TRAPPIST-1, podem viver o dobro do tempo, de acordo com um artigo de 2005. O universo tem apenas 13, 8 bilhões de anos, de modo que as anãs vermelhas não chegam a 1% ao longo de sua expectativa de vida.
Em contraste, o sol só tem cinco bilhões de anos antes de queimar todo o seu combustível de hidrogênio e começar a fundir o hélio em carbono. Essa mudança desencadeará a próxima fase da evolução do Sol, primeiro expandindo-se em uma gigante vermelha e então esfriando e se contraindo em uma anã branca - um tipo de cadáver estelar rico em elétrons que vemos através da galáxia.
Em trilhões de anos, anãs vermelhas também começarão a extinguir os últimos pedaços de suas reservas de hidrogênio. As pequenas estrelas legais se tornarão extraordinariamente quentes por um tempo, irradiando o azul. Em vez de se expandir para o exterior como o sol, prevê-se que uma anã vermelha em estágio avançado colapse para dentro. Eventualmente, uma vez terminada a fase anã azul, tudo o que restará será a casca da estrela na forma de uma pequena anã branca.
Anão negro
O conceito de um artista de uma anã castanho-escura, que se assemelha às anãs negras que se prevêem formar no futuro. (NASA / JPL-Caltech) Mesmo as anãs brancas não durarão para sempre. Quando uma anã branca esgota seu próprio suprimento de carbono, oxigênio e elétrons de fluxo livre, ela queima lentamente, transformando-se em anã negra. Esses objetos teorizados feitos de matéria degenerada de elétrons produzem pouca ou nenhuma luz própria - uma verdadeira morte da estrela.
Esse futuro é o destino de estrelas como o Sol - embora sejam necessários bilhões de anos para que uma estrela comece a se transformar em uma anã negra. Perto do final da vida do sol como uma estrela de sequência principal (que tem cerca de 10 bilhões de anos no total, e o sol tem 4, 6 bilhões de anos agora), ela se expandirá como um gigante vermelho, potencialmente até a órbita de Vênus . Vai continuar assim por mais um bilhão de anos antes de se tornar uma anã branca. A Nasa estima que o sol permanecerá uma anã branca por cerca de 10 bilhões de anos. No entanto, outras estimativas sugerem que as estrelas podem permanecer nessa fase por 10 a 15 anos, ou um quatrilhão de anos. De qualquer forma, o tempo necessário para atingir esse estágio é maior do que a idade atual do universo, portanto, nenhum desses objetos exóticos existe - ainda.
No final da vida de uma anã negra, a estrela de uma única vez experimentará o decaimento do próton e eventualmente evaporará em uma forma exótica de hidrogênio. Duas anãs brancas descobertas em 2012 têm pouco mais de 11 bilhões de anos - o que significa que poderiam estar a caminho da transformação da anã negra. No entanto, qualquer número de coisas pode retardar o processo, então teremos que ficar de olho neles pelos próximos bilhões de anos para ver como eles progridem.
Estrela Congelada
O conceito de artista de um magnetar, ou uma estrela de nêutrons altamente magnética, que se parece um pouco com uma estrela congelada. (NASA Goddard Space Flight Center) Algum dia, quando o universo começar a ficar sem materiais para circular, tendo fundido a maioria dos elementos mais leves em elementos mais pesados, pode haver estrelas que queimam apenas tão quentes quanto o ponto de congelamento da água. As chamadas "estrelas congeladas" girariam a apenas 273 graus Kelvin (cerca de 0 grau Celsius), preenchidas com vários elementos pesados devido à escassez de hidrogênio e hélio no cosmos.
Segundo os pesquisadores que conceituaram tais objetos, Fred Adams e Gregory Laughlin, estrelas congeladas não se formarão por trilhões e trilhões de anos. Algumas dessas estrelas podem vir de colisões entre objetos sub-estelares chamados anãs marrons, que são maiores que os planetas, mas pequenos demais para se inflamarem nas estrelas. Estrelas congeladas, apesar de suas baixas temperaturas, teoricamente teriam massa suficiente para sustentar a fusão nuclear limitada, mas não o suficiente para brilhar em grande parte de sua própria luz. Suas atmosferas podem ser poluídas por nuvens de gelo, com um núcleo fraco irradiando uma pequena quantidade de energia. Se eles se formam como teorizados, eles se pareceriam muito mais com anãs marrons do que com estrelas verdadeiras.
Neste futuro distante, as maiores estrelas ao redor serão apenas 30 vezes a massa do Sol, comparadas às estrelas conhecidas hoje que são mais de 300 vezes a massa do Sol. Prevê-se que as estrelas serão muito menores, em média, durante esse período - muitas com 40 vezes a massa de Júpiter, mal fervendo o hidrogênio em hélio sob a superfície. Neste futuro frio e distante, depois que o universo deixar de formar estrelas, os grandes objetos remanescentes serão principalmente anãs brancas, anãs marrons, estrelas de nêutrons e buracos negros, segundo Adams e Laughlin.
Estrela de ferro
O conceito de artista de um corpo celeste fundido, talvez parecido com o que as estrelas de ferro terão em trilhões de anos. (Iuliia Bycheva / Alamy Foto de Stock) Se o universo se expande perpetuamente para fora, como está fazendo atualmente, em vez de eventualmente entrar em colapso para dentro - e os cientistas não sabem ao certo o que isso fará - então eventualmente experimentará uma espécie de “morte térmica” onde os próprios átomos começam a desmoronar. . Perto do final deste tempo, alguns objetos surpreendentemente incomuns podem se formar. Um dos mais incomuns pode ser a estrela de ferro.
Como as estrelas através do cosmos continuamente fundem elementos leves em outras mais pesadas, eventualmente haverá uma quantidade extraordinária de isótopos de ferro - um elemento estável e duradouro. O tunelamento quântico exótico romperá o ferro em um nível subatômico. Este processo, eventualmente, dará origem a estrelas de ferro - objetos gigantes, a massa de estrelas ainda feita quase inteiramente de ferro. Tal objeto só é possível, no entanto, se um próton não decair, o que é outra questão que os humanos não têm vivido por tempo suficiente para responder.
Ninguém sabe quanto tempo o universo vai durar, e nossa espécie quase certamente não estará por perto para testemunhar os últimos dias do cosmos. Mas se pudéssemos viver e observar o céu por trilhões de anos a mais, certamente testemunharíamos uma mudança notável.
