Estrutura e Evolução das Estrelas Flashcards
A relação da massa-luminosidade é válida para que tipo de estrelas?
Estrelas da sequência principal.
Como é que se caracteriza o tempo de vida da sequência principal?
É o tempo total que uma dada estrela passa a realizar fusão de hidrogénio em hélio no seu núcleo - a estrela faz parte da sequência principal quando se encontra em equilíbrio estático.
O que acontece como consequência da transformação de quatro hidrogénios num núcleo de hélio?
O número de partículas diminui, o núcleo contrai e a temperatura diminui.
Enuncia a fórmula que relaciona o tempo e a massa, e descreve a consequência.
t/t_sun=(m/m_sun)^-2.5
As estrelas de maior massa duram menos tempo.
O que são anãs vermelhas?
Estrelas de massa inferior a 0.4M_sun, cuja temperatura de superfície é muito baixa e o tamanho é muito pequeno.
O que se prevê que aconteça quando as anãs vermelhas morrem?
Prevê-se que se transformem em hélio puro porque têm capacidade para fundir o hélio todo.
Enuncia a relação entre a massa da estrela e o tempo que passa na sequência principal.
Quanto mais massiva for a estrela, mais rapidamente irá passar pelas fases de vida na sequência principal.
Quando é que as estrelas passam e deixam de estar na sequência principal, respetivamente?
Quando começam e acabam, respetivamente, o núcleo de hidrogénio.
Descreve a formação de uma gigante vermelha.
Quando há esgotamento do combustível, o núcleo contrai e aquece. Inicia-se a combustão de hidrogénio numa camada em volta do núcleo. Dado que há excesso de energia, as camadas expandem-se e há arrefecimento, formando-se uma gigante vermelha.
Verdadeiro ou Falso: após a formação de uma gigante vermelha numa estrela de pequena massa, as camadas exteriores não expandem mais.
Falso - ocorre fusão das camadas de hélio, o núcleo arrefece e expande um pouco, e a luminosidade baixa.
Porque é que há um limite inferior de massa que uma estrela pode ter para pertencer à sequência principal?
Porque abaixo deste limite a massa não tem capacidade de suster a fusão de hidrogénio no seu núcleo - a força gravitacional é insuficiente para gerar a temperatura necessária.
A contração do núcleo na ausência de pressão devido a reações termonucleares é parada pelo quê?
Pela pressão dos eletrões degenerados.
A que se deve a fusão da camada de hélio?
Ao novo aquecimento do núcleo.
O que acontece a estrelas de pequena massa quando morrem?
As camadas externas são ejetadas para o espaço, originando uma nebulosa planetária, e sobra um núcleo de oxigénio e carbono, designado anã branca.
Qual é a relação entre a massa e o raio da anã branca?
Quanto maior for a massa, menor é o raio.
O que é o limite de Chandrasekhar?
É o limite máximo de massa que uma anã branca pode ter (~1.4M_sun)
O que acontece a uma anã branca quando o limite de Chandrasekhar é ultrapassado?
Explode numa supernova de Ia.
Verdadeiro ou Falso: a anã branca tem formas de energia disponível.
Falso - arrefece até à eternidade.
Porque é que os eletrões se encontram numa forma “degenerada”?
Devido às pressões e densidades elevadas - é esta pressão que equilibra a gravidade e evita o colapso da estrela.
Quais são os requisitos para ultrapassar a repulsão natural dos núcleos envolvidos nos elementos mais pesados?
Velocidades e temperaturas mais altas (por isso é que apenas estrelas de maior massa suportam a fusão de elementos mais pesados).
O que é a captura dos neutrões?
Devido à carga neutra, os neutrões podem colidir e combinar-se num só facilmente, sendo absorvidos pelo núcleo.
Quando é que se forma uma estrela supergigante?
Quando há muitas reações termonucleares a ocorrer em simultâneo, havendo energia a ser solta com tanta rapidez que a expansão das camadas exteriores é muito grande.
Enuncia a ordem dos elementos fundidos no núcleo de uma estrela muito pesada, do mais leve até ao mais pesado.
Hidrogénio - Hélio - Carbono - Néon - Oxigénio - Silicone - Ferro.
Porque é que um elemento mais pesado não é fundido a partir do ferro?
Porque para fundir o hélio é necessária a absorção de energia, invés de libertação.
Qual é a relação entre o “peso” do elemento e tanto o tempo de fusão como a quantidade de energia libertada na reação?
Quanto mais pesado for o elemento, mais rápida é a sua fusão e menor é a quantidade de energia libertada.
O que acontece quando o núcleo de ferro colapsa?
Muitos núcleos dissociam-se, os protões reagem com os eletrões formando neutrões. Alguns dos neutrões são capturados pelos núcleos pesados, formando-se então núcleos mais pesados que o ferro.
O que é uma supernova?
É uma explosão estelar muito luminosa.
O que é uma nova?
É a aparência repentina de uma estrela aparentemente “nova” e brilhante, que fica progressivamente menos luminosa ao fim de várias semanas ou até meses.
O que é uma estrela de neutrões?
Uma esfera muito densa, composta por neutrões formados a pressões muito altas, por colisões de protões e eletrões.
Descreve duas características da estrela de neutrões.
- > Campo magnético muito intenso, resultante do colapso do campo magnético inicial até uma superfície muito pequena
- > Rotação muito rápida, o período pode chegar aos mili-segundos
A junção da rotação e do campo magnético da estrela de neutrões tem o quê como consequência?
Emissão de pulsos de energia.
Verdadeiro ou Falso: o eixo de rotação de uma estrela de neutrões coincide com o eixo magnético.
Falso - está provavelmente inclinado, dado que só vemos os pulsares quando o eixo magnético aponta para a Terra.
A diminuição do período dos pulsares indica que…
Qualquer pequena desaceleração provoca perdas gigantes de energia.
O que é um buraco negro?
Uma estrela colapsada com um campo gravitacional tão forte que nada lhe escapa, com velocidade de escape superior à velocidade da luz no vácuo.
Verdadeiro ou Falso: o buraco negro é fonte de raios-X.
Falso - a matéria proveniente do disco de acreção em redor do buraco negro aquece bastante (por fricção) ao cair no buraco negro e emite os raios-X que vemos.
O que é o raio de Schwartzschild?
É o raio onde a velocidade de escape é igual à velocidade da luz no vácuo; após esse limite, nada escapa ao buraco negro.
O que é o “event horizon”?
É uma espécie de “superfície” do buraco negro, após o qual não conseguimos ver qualquer evento dado que a velocidade de escape é superior à velocidade da luz no vácuo.
Descreve binárias separadas (4 pontos).
Não há transferência de massa, o lóbulo de Roche não é ocupado em nenhuma das estrelas. A influência de uma estrela sobre a outra não é significativa, e a maioria dos binários pertencem a este tipo.
Descreve binárias semi-separadas (3 pontos).
Apenas uma das componentes preenche o lóbulo de Roche, gás é transferido de um lado para o outro através do ponto lagrangeano. Muitas vezes forma-se um disco de acreção em torno da estrela mais pequena.
Descreve binárias de contacto (2 pontos).
Ambas as componentes preenchem o lóbulo de Roche. Massa pode escapar de ambas as estrelas para a outra.
Descreve binárias de sobre-contacto (1 ponto).
O lóbulo de Roche é sobre-preenchido em ambos os casos, partilhando a atmosfera exterior.
Porque é que a probabilidade de vermos explosões de raios-gamma é igual para qualquer ponto no céu?
Porque a sua origem é extra-galáctica; outrora, seriam vistas maioritariamente no plano da Via Láctea.
Enuncia os dois tipos de explosões de raios gamma.
De longa e curta duração.
Qual é a duração média de explosões de raios gamma de curta duração?
0.3 segundos.
Qual é o intervalo de duração de explosões de raios gamma de longa duração?
Entre 2 a 1000 segundos.
Qual é a origem de explosões de raios gamma de curta duração?
Fusão de duas estrelas de neutrões, ou de uma estrela de neutrões com um buraco negro. Observa-se emissão de raio-X de seguida, correspondente aos fragmentos da colisão serem consumidos.
Qual é a origem de explosões de raios gamma de longa duração?
Hipernovas, resultantes de estrelas muito massivas (~>30M_sun). A matéria fora do núcleo não tem muito tempo para contrair e forma-se um disco de acreção, sendo ejetado algum material em jatos poderosos e seguidos.
