As cores das estrelas, explicadas

Do vermelho escuro ao azul brilhante, as cores estelares abrangem todo o espectro - e revelam o quanto qualquer estrela traz calor

Na verdade, não tenho uma época do ano favorita para observar as estrelas; cada estação traz seus encantos únicos para o céu. Mas há algo especial no verão, quando o clima é mais ameno e a Via Láctea se estende bem acima, carregando uma panóplia brilhante de estrelas.

E tenho estrelas favoritas, que sempre procuro primeiro depois de sair de casa: Vega, no alto da constelação de Lyra, Arcturus em Boötes e Antares em Scorpius, para citar apenas alguns.

Por que isso? Por um lado, elas estão entre as estrelas mais brilhantes do céu e tornam mais fácil me orientar para o céu acima da minha cabeça. Mas - e isso não é estranho - eles também brilham com tons brilhantes de azul, laranja e vermelho, respectivamente. Apenas um punhado de estrelas mostra alguma cor, e a grande maioria é apenas, bem, branca. Olhando para o anfitrião estrelado, você pode se perguntar: por que alguns são tão coloridos e outros não?

Gosto de citar William Shakespeare em tempos como estes; em sua peça Júlio César, César diz: “Os céus estão pintados com inúmeras faíscas, todos são fogo e cada um brilha”. O estimado bardo estava certo: a cor de uma estrela, ao que parece, é principalmente uma questão de quão quente seu “fogo” fica – embora ele obtenha esse calor através da fusão termonuclear em seu núcleo e não pela queima de alguma coisa.

Há milénios, os astrónomos notaram as cores das estrelas e, pelo menos desde a Idade do Ferro, não tem sido um grande salto associar essas cores às temperaturas. Pegue uma barra de ferro e coloque na forja. Depois de alguns minutos, a barra ficará quente o suficiente para ficar vermelha. À medida que sua temperatura aumenta, ele se tornará laranja, depois amarelo e depois incandescente (nesse ponto, o ferro derrete, encerrando seu auxílio visual). As estrelas, supunham alguns astrônomos antigos, comportavam-se da mesma maneira (embora talvez sem a parte derretida).

E as estrelas brilham dessa maneira, embora a realidade, como sempre, seja fantasticamente mais complicada do que qualquer pessoa naquela época ousaria sonhar. No século 19, os astrônomos começaram a observar espectros de estrelas. Eles equiparam os telescópios com prismas ou grades (placas planas de vidro gravadas com linhas muito finas) para dividir a luz das estrelas que chegava em faixas de cores muito estreitas, como um arco-íris finamente dissecado. Representar graficamente o brilho do espectro de uma estrela tornou a medição das cores muito mais precisa do que pode ser feita a olho nu.

Os astrónomos tentaram classificar as estrelas de acordo com a forma e estrutura desses gráficos espectrais estelares, mas revelou-se incrivelmente difícil. Eventualmente, o trabalho de astrónomos como Annie Jump Cannon simplificou o esquema, o que abriu caminho para que outros percebessem que estas características eram causadas em grande parte pela temperatura de uma estrela. Essas mesmas características levaram a astrônoma Cecilia Payne-Gaposchkin a determinar que as estrelas eram em grande parte feitas de hidrogênio e hélio. Esta enorme descoberta lançou as bases para a astronomia estelar moderna.

É também por isso que o nosso sistema de classificação moderno – odiado por estudantes de todo o planeta que são forçados a memorizá-lo – lista as estrelas das mais quentes às mais frias através das letras O, B, A, F, G, K, M, L, T e Y. (O esquema alfabético original foi cortado em pedaços e reorganizado – e desde então recebeu novas alterações. Os astrônomos adicionaram as três últimas letras para designar estrelas tão frias e fracas que só muito recentemente adquirimos a capacidade de descobri-las.)

Ah, mas onde eu estava? Voltemos aos meus favoritos de verão: Vega, Arcturus e Antares. Vega, então, é uma estrela branco-azulada do tipo A, Arcturus é uma estrela K laranja e Antares é uma estrela vermelha do tipo M. Ao longo das décadas, os astrónomos modificaram este sistema de classificação para incluir muito mais informação. No entanto, a sua visão central permaneceu intacta: as estrelas são todas quentes, mas as suas diferentes temperaturas conferem-lhes cores diferentes.

Quão quente é “quente”? As estrelas M são as mais frias – cerca de 2.100 a 3.400 graus Celsius. As estrelas K vão de cerca de 3.400 a 4.900 graus C, e as estrelas G - uma classe que, notavelmente, inclui o nosso sol - estão entre 4.900 e 5.700 graus C. As estrelas podem ficar ainda mais quentes: estrelas massivas e extremamente quentes do tipo O, as estrelas mais quentes , pode ser superior a 100.000 graus C!