Os núcleos das estrelas mortas existem para sempre?

Estrelas regulares entram em colapso e morrem quando ficam sem combustível para suas reações nucleares, mas as anãs brancas simplesmente ficam lá, existindo, pela eternidade.

Notícia

Por Paul Sutter

Traduzido e adaptado por Marco Centurion

As anãs brancas não recebem a atenção merecida. Claro, esses núcleos ultradensos e fracos de estrelas mortas são pequenos e difíceis de ver. Mas elas são incrivelmente exóticas e são no que se transformam as estrelas semelhantes ao Sol.

O que realmente acontece com as estrelas anãs brancas? (Créditos da imagem: Nazarii Neshcherenskyi/Getty Images)

Daqui a bilhões de anos, o Sol cessará sua atividade, deixando para trás seu núcleo de carbono e oxigênio. E dado o tempo suficiente, digamos, trilhões de anos, todas as estrelas de médio porte morrerão, e as anãs brancas herdarão o universo. O que acontece depois?

Existem criaturas astrofísicas que não existem em nosso universo atual. Estamos acostumados a ouvir falar de muitas delas. A primeira geração de estrelas já não existe mais.

As ondas sonoras que se chocavam no universo primitivo preenchido por plasma agora não passam de um eco fraco no arranjo das galáxias. A época inflacionária e a separação das forças deixaram para trás partículas e defeitos topológicos que desapareceram assim que se formaram.

Há muitos produtos de uma era primordial que não puderam persistir através dos bilhões de anos de história que ficaram para trás. E quando olhamos para o futuro, e aqui falamos de um futuro bastante distante, haverá uma época tão incrivelmente distante de nós que nossa era será apenas uma memória. Entidades, forças e objetos que hoje são comuns parecerão criações de uma era agitada e cheia de energia. E nesse futuro distante, daqui a trilhões de anos, haverá muitas anãs brancas. Isso porque, diferentemente das estrelas normais, as anãs brancas se sustentam através da pressão de degeneração, a recusa absoluta dos elétrons em compartilhar espaço. Estrelas regulares entram em colapso e morrem quando ficam sem combustível para suas reações nucleares. Mas as anãs brancas simplesmente ficam lá, existindo, pela eternidade.

Quando nascem, as anãs brancas normalmente têm uma temperatura de cerca de 10 milhões de Kelvin. Mas como não têm uma nova fonte de calor, elas simplesmente esfriam de forma muito, muito lenta. Para dar uma perspectiva, a anã branca mais fria conhecida é a PSR J2222-0137 B, que tem cerca de 11 bilhões de anos, mas ainda mantém uma temperatura de cerca de 3.000 Kelvin. Essa é a mesma temperatura de uma lâmpada incandescente "branca quente" e cerca de metade da temperatura da superfície do Sol, ou seja, nada mal para um objeto quase tão antigo quanto o próprio universo.

Mas o que eventualmente acontece com as anãs brancas?

Elas se tornam anãs negras. Após cerca de 10 trilhões de anos, uma anã branca finalmente esfriará o suficiente para se tornar invisível em quase todos os comprimentos de onda de luz. Ela não atingirá o zero absoluto, pois isso é impossível, mas pode chegar perto. Isso significa que não existem anãs negras no universo atual. O cosmos simplesmente ainda não é velho o suficiente. Levará mil vezes a idade atual do universo para a primeira anã negra emergir.

Existe uma possibilidade hipotética de que, com tempo suficiente, as anãs negras explodirão. Isso aconteceria através de um processo chamado produção de pares induzida pela curvatura do espaço-tempo. A ideia é que partículas quânticas constantemente surgem à existência e imediatamente desaparecem no vácuo antes que alguém perceba. Mas em regiões de forte gravidade, como o interior de uma anã negra, um par de partículas pode ser capturado pela curvatura do espaço-tempo, separar-se e ir para o universo real.

Não há almoço grátis no universo, então, para pagar por essa criação espontânea de partículas, a anã negra tem que perder energia. Eventualmente, em cerca de 10^78 anos, ela pode evaporar e desaparecer completamente.

Não está exatamente claro se esse processo realmente acontece. Leva tempo demais para verificar em laboratório. Mas dado tempos ainda mais longos, algumas anãs negras encontram um destino mais sombrio, através de um processo chamado decaimento picnonuclear. Isso acontece quando dois núcleos se fundem aleatoriamente por puro acaso da mecânica quântica. Você precisa de núcleos muito comprimidos para que isso aconteça e, felizmente para as anãs negras, seus núcleos estão empurrados uns contra os outros.

Há um limite para o quanto uma anã negra pode se sustentar através da pressão de degeneração. Se ela perder muitos núcleos, o tapete é puxado de debaixo dela e ela entra em colapso catastrófico em uma detonação de supernova. Portanto, esse processo só afetará as anãs negras que já estão à beira do colapso, que são apenas alguns por cento delas. Mas quando essa pequena porcentagem explodir, ela será uma das únicas fontes de luz e radiação no futuro distante do universo, muito depois que a última estrela se apagou.

Quanto tempo isso levará? Pesquisadores estimam que será em algum momento entre 10^1100 e 10^32000 anos a partir de agora, então podem esperar sentados!

Artigo encontrado no site da agência de divulgação científica estadunidense Space.com  (originalmente publicado em 18/11/2025)

Link para acesso ao original: https://www.space.com/astronomy/stars/do-the-cores-of-dead-stars-exist-forever