Astrônomos comprovam: o Sol vai virar uma “bola de cristal”

Pesquisadores da Universidade de Warwick, na Inglaterra, acabam de anunciar a descoberta de um corpo celeste ainda mais precioso: um sol de cristal. Publicado na revista Nature, o artigo descreve a primeira evidência direta de que estrelas se cristalizam.

Mas essa sina é reservada apenas a uma categoria estelar específica, as anãs brancas, que são o terceiro e último estágio evolutivo na vida de estrelas como o Sol, pouco ou médio massivas. Quando todo o hidrogênio que as mantêm ardendo é consumido e transformado em hélio, elas incham e viram gigantes vermelhas. Essa transição deve começar a ocorrer no Sol daqui a 5 bilhões de anos.

A próxima etapa envolve a fusão do hélio em carbono e oxigênio. Se tiver a massa necessária para produzir em seu núcleo altas temperaturas capazes de fundir o carbono e o oxigênio, continuará sintetizando elementos mais pesados, eventualmente metamorfoseando-se numa supergigante vermelha e, em seu último suspiro, numa explosiva supernova. É a história de vida de estrelas cujas massas partem de dez vezes a massa do Sol para cima. Mas estas são a minoria.

Das centenas de bilhões de estrelas da Via Láctea, 97% compartilham o destino do Sol: incapazes de fundir carbono e oxigênio, os dois elementos vão se acumulando nos núcleos e formam uma massa inerte. Uma vez que todo o hélio for exaurido, a gigante vermelha arremessa para o espaço interestelar suas camadas exteriores, produzindo uma grande nebulosa. Deixa para trás um núcleo denso e compacto, com o equivalente a uma massa solar enfiada em uma esfera de volume comparável ao da Terra. Assim nasce a anã branca.

“É a primeira evidência direta de que anãs brancas se cristalizam, passam por uma uma transição do líquido para o sólido”

A partir de dados da sonda Gaia, da agência espacial europeia (ESA), os astrônomos da Universidade de Warwick selecionaram 15 mil potenciais anãs brancas em um raio de até 300 anos-luz da Terra. Após analisarem suas cores e luminosidades, encontraram picos de emissão que coincidem com o momento em que modelos teóricos prevêem uma liberação maior de calor. Trata-se de um indicativo de que começou o processo de cristalização.

“É a primeira evidência direta de que anãs brancas se cristalizam, passam por uma uma transição do líquido para o sólido”, diz o astrofísico Pier-Emmanuel Tremblay, líder da pesquisa. Teóricos previram o fenômeno 50 anos atrás, mas só agora ele pôde ser observado. Todas as anãs brancas da Via Láctea devem se cristalizar um dia: quanto mais massivas forem, mais rápido vai acontecer. “Isso significa que bilhões de anãs brancas em nossa galáxia já completaram o processo e são essencialmente esferas de cristal no céu”, afirma Trembley. O Sol vai entrar para o grupo daqui a mais ou menos 10 bilhões de anos.

Depois de cristalizados, os átomos de carbono e oxigênio formam uma estrutura metálica extremamente bem ordenada. A pressão extrema deixa os elétrons livres em um gás que segue a mecânica da física quântica. Um fato interessante é que a cristalização desacelera o resfriamento dessas estrelas, e presenteia algumas com bilhões de anos de vida extra. Estima-se que as anãs brancas mais antigas da Via Láctea sejam tão velhas quanto a galáxia, com algo em torno de 13,4 bilhões de anos — e quase perfeitas bolas de cristal.