O Diagrama Hertzprung-Russel

Estrela variável cefeida. Fonte: Nasa

No último artigo sobre estrelas, Vida das Estrelas... O nascimento, vimos como elas são formadas. Elas são bolas de gás muito quente que emite radiação em todas as direções no espaço. Elas têm duas propriedades de grande interesse: a sua cor e seu brilho. A sua cor é determinado pela temperatura da superfície da estrela. Já o seu brilho é determinado pela quantidade de luz que ela irradia por segundo, em toda a sua área superficial. 

Essas duas propriedades citadas acima são bem diferenciadas entre as estrelas. Por exemplo, o sol tem uma cor amarelo-clara e sua temperatura superficial é da ordem de 5 800 K (5 527°C). Boa parte das estrelas tem essas características. Já diversas outras são bem maiores e avermelhadas: as gigantes vermelhas com temperaturas da superfície na casa dos 3 000 K ( 2 727°C). Além dessas, existem estrelas com tamanhos comparáveis ao tamanho da Terra, com temperaturas superficiais na casa dos 10 000 K a 200 000 K( 9 727°C a aproximadamente 199 000°C), que são as anãs brancas.

É possível construir um diagrama de cor versus o brilho das estrelas. Esse tipo de diagrama é chamado de Hertzprung-Russel, ou simplesmente, H-R.

Essa relação entre a luminosidade ( brilho) e temperatura superficial ( que determina a cor da estrela), foi descoberta, de forma independente, pelo dinamarquês Ejnar Hertzprung em 1911 e pelo americano Henry Norris Russel em 1913.

Diagrama H-R, ou Hertzprung-Russel. Fonte: INPE

No diagrama H-R, as estrelas que tem maior luminosidade, ou seja, maior brilho, ficam situadas na parte superior do gráfico. Já as que tem menores brilhos ficam na parte inferior. Outra característica do gráfico é que a temperatura superficial aumenta da direita para esquerda.

Percebe-se também que as estrelas não se distribuem de forma aleatória no diagrama, mas tendem a ficar concentradas em grupos. A maior parte das estrelas, incluindo o Sol, ficam numa faixa estreita que corre diagonalmente o gráfico. É a chamada Sequência Principal, e as estrelas que estão ali são chamadas de estrelas da Sequência Principal. Aqui as mais vermelhas tem menores massas, são mais frias superficialmente e menos luminosas, enquanto que as mais azuis possuem massas maiores, são mais quentes e mais luminosas. As massas das estrelas da sequência principal variam muito, de 0,1 a 40 vezes a massa do Sol. A maior parte delas possuem 0,8 massas solares. Já em relação ao raio, elas possuem valores que vão de 0,001 a 25 vezes o raio solar.

Na parte acima da sequência principal, encontram-se as estrelas chamadas de gigantes vermelhas. Essas estrelas são esferas imensas de gás, algumas vezes chegam a ter diâmetros maiores que a órbita da Terra! Elas são frias e muito luminosas. Mesmo elas tendo temperaturas superficiais baixas, as suas áreas superficiais são muito grandes o que fazem delas estrelas de altíssimas luminosidades, chegando de centenas a milhares de vezes superiores à do Sol!

Na região abaixo da sequência principal encontram-se as chamadas anãs brancas. Estas estrelas tem o tamanho aproximadamente igual da Terra e tem massas da ordem da massa do Sol, portanto são muito densas e superficialmente muito quentes. Em contrapartida como são pequenas, elas possuem áreas superficiais também pequenas, sendo então pouco luminosas. Mais de 10% das estrelas ao redor do sistema solar são anãs brancas, mas como são tão pouco brilhantes, não são visíveis ao olho nu.

Como vimos, o diagrama H-R dá informações interessantes e importantes. É de grande importância para a astronomia, principalmente no que diz respeito à evolução estelar.

Bons céus à todos!

REFERÊNCIAS:

Introdução a Astronomia e Astrofísica - INPE

Divulgação de astronomia da UFRGS

Observatório Nacional