(Texto de Grażyna Stasińska
Observatório de París - França.
Disponível em: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2010v27nespp672/17201 ).
POR QUE AS ESTRELAS SÃO IMPORTANTES PARA NÓS?
Desde o mais longínquo passado, os homens contemplam as estrelas.
Representações de constelações foram encontradas em sítios pré-históricos na
França e na Espanha (Baudoin 1916, Rappenglück 1996, 2000), seja uma
tarefa reconhecidamente difícil ler a arte em rochas (Le Quellec 2008) e a nossa
interpretação possa estar errada. Não restam dúvidas, , quando o
esboço de uma constelação é acompanhado de explicações escritas como, por
exemplo, no Atlas Estelar de Dunhuang, que data do século VII, do qual se
mostra uma página na Fig. 1.
, não é surpreendente que os homens tenham-se fascinado pelos
céus. Todos nós experimentamos esse entusiasmo de nos sentirmos parte do
cosmos quando olhamos um céu estrelado. Os padrões imutáveis desenhados
pelas estrelas e a sua aparição regular no céu ao longo do ano, os fenômenos sempre em mutação da Terra, constituíram tanto um refúgio
quanto uma referência para os seres humanos. Os padrões atribuídos às
estrelas mais brilhantes visíveis no céu são, , fruto da imaginação humana. o significado mitológico, a maneira com que as
linhas imaginárias são desenhadas entre as estrelas podem diferir de uma
cultura para outra. , a constelação conhecida como Órion no
mundo ocidental desde a Grécia antiga é mostrada na Fig. 2, na versão oficial da
União Astronômica Internacional. O mito associado a ela pode ser visto na Fig. 3,
como representada por Hevelius no seu magnífico atlas do céu. Este é o belo e
alto caçador Órion, já mencionado no Almagest de Ptolomeu. , outras
culturas criaram figuras diferentes ao redor das três estrelas do cinto de Órion. , para os Yolngu, povo aborígene da Austrália, as três estrelas
representam três irmãos que foram pescar em uma canoa (cuja proa é a estrela
Betelgeuse e a popa é a estrela Rigel). Um deles comeu um peixe que era
proibido (as estrelas delineando o punhal de Órion) e a canoa foi levada
ao céu (ver Fig. 4). , para os índios Tupinambá da Amazônia, essas
três estrelas pertenciam à constelação do Homem Velho. A lenda conta que o
Homem Velho foi morto por sua mulher, que estava apaixonada pelo irmão
dele, tendo uma perna cortada por ela. Os deuses compadeceram-se do
Homem Velho e levaram-no aos céus. , ele lá permaneceu,
ocupando uma vasta porção do céu, com as Híades formando a sua cabeça e
linha entre π5 Orionis e β Orionis a sua bengala (ver Fig. 5).
As estrelas, estarem na origem de mitos e lendas, eram pontos
de referência no calendário. , a aparição de Órion no céu marcava o
início da estação chuvosa para os índios da Amazônia, enquanto para os
Kuwema da Austrália ela indicava a estação quando os dingos começavam a
procriar, gerando filhotes que representavam uma fonte importante de
subsistência para esse povo. Poderiam-se citar dezenas de exemplos que
mostram quanto as estrelas foram importantes para os homens desde tempos
primitivos.
Há, , um outro aspecto que apareceu apenas com o
desenvolvimento da Astrofísica. A Astrofísica é o ramo da astronomia que
estuda a natureza e evolução das estrelas e corpos celestes. Ela teve início
quando as pessoas foram capazes de analisar a luz das estrelas, decompondo-a
através de um prisma em seu espectro contínuo em comprimentos de onda, do
vermelho ao violeta. O espetro de estrelas – e, , do Sol – mostrava
linhas escuras estreitas, que indicavam a presença de elementos químicos
distintos. Esses elementos eram os mesmos encontrados na Terra. Uma ilustre
exceção é o caso do hélio, que foi primeiro encontrado na atmosfera do Sol e
somente depois na Terra. Nas primeiras décadas do século XX, astrofísicos
foram capazes de determinar a composição química exata das atmosferas
estelares. O primeiro trabalho quantitativo e abrangente devotado a isso foi a
tese de doutorado de Cecilia Payne (ver Fig. 6) intitulada “Stellar Atmospheres”
(“Atmosferas Estelares”) e publicada em 1925.
, astrofísicos começaram a montar o quebra-cabeças
para responder à pergunta que intrigava astrônomos e filósofos desde os
tempos mais remotos: como as estrelas brilham? (ver Fig. 7 para a interpretação
de Anaximandro, um filósofo grego pré-socrático do século VI a.C.). No seu
artigo “The internal constitution of stars” (“A composição interna das estrelas”),
publicado em 1920, Arthur Eddington (Fig. 8) explicou que as estrelas tendem a
colapsar devido à sua própria gravidade, até que a sua temperatura central
atinja um ponto no qual a fonte interna de energia é ligada. Que tal fonte de
energia devesse existir era indicado pelo fato de encontrarem-se rochas na
Terra com idades de bilhões de anos, a contração gravitacional do Sol
devesse levá-lo ao colapso em poucos milhões de anos. Arthur Eddington
sugeriu que essa energia poderia ser produzida pela fusão de hidrogênio em
hélio. , foram necessárias mais algumas décadas para identificar o
mecanismo nuclear apropriado.
Em 1931, Robert D’Escourt Atkinson propôs um cenário no qual a
produção de energia estelar e a origem dos elementos estavam intimamente
combinados: “os vários elementos químicos são formados passo a passo no
interior das estrelas a partir dos mais leves, pela incorporação sucessiva de
prótons e elétrons, um a um”. Ele notou que o hélio escapa de tal
explicação e deve ser de fato produzido em outro lugar no Universo. A resposta
correta para o problema do hélio foi dada por George Gamow (Fig. 9) e seu
estudante Alpher em 1948, que mostraram que o hélio (e o hidrogênio) eram
sintetizados antes das estrelas nascerem, alguns minutos depois do Big Bang. , Hans Bethe e Edwin Salpeter haviam identificado os processos
pelo qual o hélio é produzido a partir do hidrogênio nas regiões centrais das
estrelas, e pelas quais o carbono é produzido a partir do hélio em um estágio
posterior da evolução estelar. Um teoria completa da síntese dos elementos em
estrelas foi publicada em 1957 por Margaret Burbidge, Geoffrey Burbidge,
William Fowler e Fred Hoyle (Fig. 10). Ela descrevia em detalhes os processos de
formação de todos os elementos do hélio ao chumbo (e isso inclui nitrogênio,
oxigênio, cálcio, ferro, prata e ouro).
Já se sabia, , que as estrelas terminam suas vidas ou expulsando
suavemente suas atmosferas e dando origem às belas nebulosas planetárias
como a vista na Fig. 11, ou, no caso das de maior massa, explodindo em
supernovas, como a vista a olho nu em 1054 por astrônomos Chineses e cujos
filamentos ainda podem ser observados hoje com telescópios (Fig. 12). Em
ambos os casos, a morte de estrelas libera elementos recém-sintetizados,
gradualmente enriquecendo a matéria interestelar da qual novas gerações de
estrelas irão se formar, junto com seus planetas circundantes.
, em apenas algumas décadas, os cientistas puderam resolver a
questão fundamental da origem dos elementos. Esse é um dos mais belos
trabalhos da astronomia moderna. nós sabemos que as estrelas são bem
mais importantes para nós do que poderiam imaginar as antigas civilizações.
