As estrelas anãs brancas representam o estado evolutivo final das estrelas que não são massivas o suficiente para terminar suas vidas em eventos super ou hiper novae. Também conhecidas como “estrelas degeneradas”, as anãs brancas consistem em matéria degenerada por elétrons que já não produz energia de fusão. Em vez disso, as anãs brancas irradiam sua energia térmica armazenada como uma leve luminosidade, mas tão lentamente que o Universo não existe há tempo suficiente para que qualquer estrela anã branca tenha emitido todo o seu calor. Abaixo estão mais 10 fatos interessantes sobre as estrelas anãs brancas que você pode não ter conhecido.

As estrelas anãs brancas são relativamente raras

Existem apenas oito estrelas anãs brancas conhecidas nos sistemas de 100 estrelas que estão mais próximas de nós, sendo que a estrela anã branca mais próxima de nós é Sirius B, a estrela companheira de Sirius A no sistema binário de Sirius, que está localizado 8.6 anos-luz de distância na constelação Canis Major.

Sobre 97% de todas as estrelas da Via Láctea se tornarão anãs brancas

Embora só tenham sido encontradas cerca de dez mil anãs brancas, mais de 97% das estrelas da Via Láctea, incluindo o Sol, não são massivas o suficiente para se tornarem algo mais do que estrelas anãs brancas quando terminarem suas vidas. Levado ao extremo, isto significa que uma vez que todas as estrelas da Via Láctea tenham evoluído para anãs brancas e arrefecido o suficiente para se tornarem anãs negras, a Via Láctea tornar-se-á, para todos os efeitos e propósitos, invisível, excepto talvez pelas poucas estrelas de nêutrons que podem sobreviver tanto às anãs brancas como à dispersão da galáxia.

A maioria das estrelas anãs brancas tem a mesma massa

Embora as estrelas anãs brancas caiam em uma ampla gama de massas, de apenas 0,17 a 1,3 vezes a massa do Sol, a maioria das anãs brancas pesa entre 50% a 70% da massa do Sol, com uma média de cerca de 60%. Na prática, isto significa que enquanto as anãs brancas são tipicamente tão grandes como a Terra, elas são em termos gerais tão maciças como o Sol, o que significa que a densidade das anãs brancas pode ser até 1 milhão de vezes maior do que a do Sol. Isto, por sua vez, significa que 1 cm cúbico de uma anã branca pode pesar até uma tonelada métrica, sendo apenas buracos negros, estrelas de nêutrons e possivelmente estrelas quark mais densas.

As estrelas anãs brancas não podem exceder 1.4 massas solares

A natureza da pressão de degeneração, que é o que suporta uma anã branca contra o colapso gravitacional em uma estrela de nêutrons, uma anã branca nunca pode exceder 1,4 massas solares, um limite que é conhecido como o “Limite Chandrasekhar”, depois do astrônomo indiano que calculou este limite pela primeira vez em 1930. No entanto, este número assume que a estrela não está girando, mas se girar, o limite aumenta ligeiramente. No entanto, nos casos em que uma anã branca está girando de forma não uniforme e a viscosidade da estrela não é levada em consideração, não há limite de massa superior no qual uma anã branca (hipotética) pode estar em equilíbrio hidrostático.

As estrelas anãs brancas esfriam mais lentamente à medida que envelhecem

Estudos têm mostrado que como as estrelas anãs brancas não geram energia para substituir o calor que é perdido através da radiação, a taxa na qual estas estrelas esfriam diminui à medida que envelhecem. O exemplo seguinte ilustra o ponto: uma anã branca com uma massa de 0,59 vezes a do Sol que tem uma atmosfera de hélio e uma temperatura superficial de 8.000K, levará cerca de 1,5 bilhões de anos para esfriar até 7.140K. O resfriamento de outros 500K levará cerca de 0,3 bilhões de anos, enquanto o resfriamento até 6.000K, e então outros 500K levarão 0,4 bilhões e 1,1 bilhões de anos respectivamente.

As estrelas anãs brancas têm atmosferas

Estudos espectroscópicos revelaram que grande parte da luminosidade de uma estrela anã branca deriva de sua atmosfera, que pode consistir tanto de hidrogênio quanto de hélio. Enquanto ambos os elementos estão normalmente presentes na atmosfera de uma anã branca, um predomina sempre por um fator de pelo menos 1.000, em comparação com todos os outros elementos da atmosfera estelar. A maioria dos investigadores concorda que isto é o resultado de um processo no qual a gravidade separa os elementos na atmosfera, com as moléculas mais maciças se acumulando na superfície da estrela ou perto dela, com os elementos mais leves empilhados sobre esta camada, em ordem de sua massa. No caso de atmosferas ricas em hidrogênio, a massa total do componente hidrogênio pode ser tão maciça quanto 1/10.000 da massa total das estrelas.

algumas estrelas anãs brancas são ricas em metal

O fato de que os espectros de algumas estrelas anãs brancas mostram fortes linhas metálicas veio como uma surpresa para os astrônomos, já que esses elementos pesados deveriam ter gravitado em direção ao núcleo da estrela logo após sua formação. Embora não haja certeza quanto à origem dos metais em alguns espectros, pensa-se que no caso da anã branca designada Ton 345 pelo menos, a abundância de metais em seu espectro deriva dos restos de um planeta que foi destruído pela estrela progenitora durante sua fase de ramificação gigante assimptótica.

As estrelas anãs brancas viverão mais que suas galáxias hospedeiras

Embora as estrelas anãs brancas sejam consideradas estáveis após sua formação, elas eventualmente esfriarão para se tornarem anãs negras frias. Entretanto, devido à opacidade, ou resistência de suas camadas externas à radiação, estima-se que as anãs brancas levarão cerca de 1034-1035 anos para atingir este estado. Este tempo de vida excessivamente longo é baseado no tempo de vida conhecido dos prótons, que é muito mais longo do que levará para as galáxias se dispersarem, ou “evaporarem”, cujo processo se espera que seja concluído em apenas 1019 a 1020 anos.

algumas estrelas anãs brancas hospedam planetas

Embora haja algum debate sobre como os planetas podem se formar em torno das anãs brancas, muitas anãs brancas são, no entanto, orbitadas ou por planetas, como no caso de dois planetas circunvizinhos em torno de um curioso sistema binário anão-anão-vermelho designado NN Serpentis, ou por densos discos de pó/debris. A maioria dos investigadores subscreve a teoria de que os planetas que orbitam anãs brancas são os restos de planetas que foram destruídos pela criação da anã branca, tal como aconteceria quando o nosso Sol incha durante a sua fase vermelho-gigante. No nosso caso, a Terra pode acabar como um corpo rochoso em desintegração orbitando o Sol na sua fase de anã branca.

As estrelas anãs brancas podem explodir várias vezes, e ainda assim sobreviverem

Embora alguns processos possam destruir uma estrela anã branca numa explosão de supernova, muitas estrelas anãs brancas sobrevivem repetidas, mas menos cataclísmicas explosões termonucleares de material rico em hidrogênio nas suas superfícies. Desde que o núcleo das estrelas permaneça intacto, uma anã branca pode sobreviver a tantas explosões na sua superfície quantas forem necessárias para esgotar a fonte de material em queda.