Algum dia - provavelmente bilhões de anos a partir de agora - nosso sol vai morrer. O que exatamente acontece com o sol no final de sua longa vida, no entanto, há muito vem sendo debatido. Novas observações relatadas em um estudo na revista Nature revelam que a maioria das estrelas, incluindo o sol, provavelmente se transformará em gigantescos cristais espaciais sobre o tamanho da Terra que marcará o local onde o nosso sistema solar já foi.
A descoberta vem do Telescópio Espacial Gaia da Agência Espacial Européia, que examinou de perto a cor e o brilho de 15.000 remanescentes de estrelas conhecidas como anãs brancas em cerca de 300 anos-luz da Terra. Cinquenta anos atrás, os astrônomos previram primeiro que, no final da vida de uma anã branca, esfriaria o suficiente para passar de um líquido para um sólido e cristalizar, mas eles não tinham provas. Este novo estudo fornece a primeira evidência observacional de que os remanescentes de estrelas realmente esfriam em bolas de discoteca cósmicas.
De fato, o principal autor e astrônomo Pier-Emmanuel Tremblay, da Warwick University, disse a Deborah Netburn no The Los Angeles Times que a maioria das estrelas do universo conhecido acabará se cristalizando.
"Em dezenas de bilhões de anos a partir de agora, o universo será feito em grande parte de densas esferas de cristal", diz ele. "No futuro, esses objetos serão completamente dominantes."
Então, o que é uma anã branca? Basicamente, é um dos estágios finais da vida de uma estrela. Estrelas de tamanho médio alimentam sua existência fundindo hidrogênio em hélio em seus núcleos superaquecidos. A energia e a pressão liberadas por essas reações nucleares geram calor e pressão para manter a estrela estável. Eventualmente, no entanto, estrelas de tamanho pequeno a médio - definidas como qualquer coisa com uma massa menor que cerca de 8 vezes a massa do nosso sol - converterão a maior parte de seu hidrogênio em hélio. A pressão dessas reações não será capaz de superar a força da gravidade do núcleo da estrela. A estrela começará então a desmoronar sobre si mesma, então começará a se aquecer novamente e começará a fundir seu último hidrogênio restante fora do núcleo em uma concha que faz com que a estrela se expanda massivamente em uma gigante vermelha. Isso ficará quente o suficiente para fundir seu núcleo de hélio nos elementos mais pesados, oxigênio e carbono. Depois disso, ele irá expelir suas camadas externas, e o que resta é uma anã branca, ou o núcleo gasto da estrela que irá desacelerar por vários bilhões de anos.
Segundo Netburn, se as anãs brancas simplesmente esfriassem com o tempo e não se transformassem em cristais, as estrelas mudariam de cor e perderiam o brilho em um caminho suave e previsível, mudando de azul para laranja para vermelho enquanto esfriavam.
Mas os dados do telescópio de Gaia mostraram que muitas anãs brancas pararam de se esfriar por milhões e, às vezes, bilhões de anos, em vez de seguirem esse caminho previsível e, em vez disso, liberaram energia. A explicação mais razoável é que, durante esse período, a anã branca está se cristalizando, um processo que libera energia.
"Vimos uma pilha de anãs brancas de certas cores e luminosidades que, de outra forma, não estavam ligadas em termos de evolução", diz Pier-Emmanuel em um comunicado à imprensa. "Percebemos que esta não era uma população distinta de anãs brancas, mas o efeito do resfriamento e da cristalização previu 50 anos atrás".
Acreditava-se por alguns pesquisadores que, se as anãs brancas se cristalizassem, a energia emitida pelo processo seria pequena demais para os astrônomos detectarem. Mas esse não é o caso, e a energia emitida durante o processo está no limite superior das previsões. Em outro comunicado de imprensa, Tremblay diz que provavelmente tem a ver com a composição dos anões.
“Não só temos evidências de liberação de calor após a solidificação, mas consideravelmente mais liberação de energia é necessária para explicar as observações. Acreditamos que isso se deve ao fato de o oxigênio se cristalizar primeiro e depois afundar no núcleo, um processo semelhante à sedimentação no leito de um rio na Terra ”, diz ele. "Isso empurrará o carbono para cima e essa separação liberará energia gravitacional".
Apesar de saber que essas estrelas se tornam esferas de cristal é bastante interessante, tem ramificações práticas para os astrônomos. Como as anãs brancas eram conhecidas por refrigerar a uma taxa constante, elas costumam ser usadas para datar os aglomerados estelares. Mas a taxa em que uma anã branca cristaliza depende de sua massa, com estrelas maiores passando pelo processo de cristalização após um bilhão de anos, enquanto estrelas menores poderiam levar bilhões de anos a mais para começar a cristalização. Os pesquisadores dizem que precisam criar modelos melhores de como essas estrelas se cristalizam para usá-las para melhor agrupar estrelas.
A Terra ainda tem tempo para ir até que o Sol se transforme em um enorme astro-lustre. Estima-se que levará cerca de 5 bilhões de anos antes de queimar seu combustível e se tornar uma anã branca, e levará outros 5 bilhões de anos para esfriar e cristalizar.
