White dwarf star fading

Anãs brancas são estrelas mortas que gradualmente esfriam e desaparecem ao longo de bilhões de anos, um processo conhecido como fading.

Sobre o tema

Uma anã branca é o núcleo remanescente de uma estrela de massa baixa ou média após ela ter esgotado seu combustível nuclear e expelido suas camadas externas. Este objeto estelar é extremamente denso, com massa comparável à do Sol comprimida em um volume similar ao da Terra. Após sua formação, a anã branca não possui mais fontes internas de energia; ela brilha apenas pelo calor residual armazenado. Esse calor é gradualmente irradiado para o espaço, fazendo com que a estrela esfrie e diminua seu brilho ao longo do tempo, num fenômeno chamado fading.

O processo de resfriamento de uma anã branca é extremamente lento. Estima-se que uma anã branca típica leve dezenas de bilhões de anos para esfriar o suficiente a ponto de se tornar uma anã negra, um objeto tão frio que não emite radiação visível. Como o universo tem aproximadamente 13,8 bilhões de anos, nenhuma anã negra ainda existe. As anãs brancas mais antigas conhecidas, com idades de cerca de 10 a 12 bilhões de anos, ainda são relativamente quentes, com temperaturas superficiais de alguns milhares de graus Celsius.

Um exemplo bem estudado de anã branca é Sirius B, a companheira da estrela mais brilhante do céu noturno, Sirius. Sirius B tem aproximadamente a massa do Sol mas apenas o tamanho da Terra. Sua temperatura superficial é de cerca de 25.000 K, mas ela está esfriando gradualmente. A observação de anãs brancas como Sirius B permite aos astrônomos testar modelos de evolução estelar e física de altas densidades. O estudo do fading dessas estrelas também fornece pistas sobre a idade de populações estelares, como aglomerados globulares.

Curiosamente, o ritmo de resfriamento de uma anã branca não é constante. Inicialmente, ele é mais rápido, mas à medida que a estrela esfria, a taxa diminui. Isso ocorre porque a anã branca é composta principalmente de carbono e oxigênio em estado degenerado, e seu calor específico muda com a temperatura. Eventualmente, a cristalização do interior pode liberar calor latente, retardando ainda mais o resfriamento. Esse fenômeno faz com que o tempo para uma anã branca se tornar uma anã negra seja ainda maior que o previsto por modelos simples.

Perguntas frequentes

Quanto tempo leva para uma anã branca esfriar completamente?

Uma anã branca leva dezenas de bilhões de anos para esfriar a ponto de se tornar uma anã negra. Como o universo tem apenas 13,8 bilhões de anos, nenhuma anã negra ainda se formou.

O que é uma anã negra?

Uma anã negra é o estágio final hipotético de uma anã branca, quando ela esfriou completamente e não emite mais radiação visível ou infravermelha significativa. Ainda não foram observadas.

Existem anãs brancas visíveis a olho nu?

Sim, Sirius B é uma anã branca que pode ser vista com telescópios amadores, mas não a olho nu por causa do brilho intenso de Sirius A. Outras anãs brancas, como 40 Eridani B, também são observáveis.