Qual é a composição química da maioria das estrelas?

Nossa galáxia, a Via Láctea, é o lar de mais de 400 bilhões de estrelas de brilho variável. A maioria dessas estrelas é descrita como sendo a sequência principal, o que significa que seus núcleos estão fundindo hidrogênio para criar hélio. O Sol é uma estrela da sequência principal e sua composição química consiste principalmente em hidrogênio e hélio com vestígios de outros elementos.

O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo e constitui três quartos de toda a matéria. As estrelas se formam quando grandes quantidades de gás e poeira entram em colapso sob sua própria força gravitacional. A maior parte desse gás é hidrogênio, que é o combustível básico que as estrelas usam para criar energia. Durante a fusão do hidrogênio, os prótons (partículas nucleares subatômicas) são combinados para criar o hélio. Outros subprodutos também são criados nessa reação, como elétrons, pósitrons (antielétrons), raios gama e neutrinos. Os neutrinos são partículas semelhantes a fantasmas que não interagem fortemente com a matéria, de modo que geralmente escapam do sol. A colisão das partículas restantes com os átomos circundantes leva ao aquecimento do sol.

O hélio é o segundo elemento mais abundante no universo e é o principal componente das estrelas da sequência principal, como o sol. O hélio se acumula no núcleo das estrelas como resultado da fusão nuclear do hidrogênio. O hélio é responsável por aproximadamente 27% da massa do Sol.

Quando os níveis de hidrogênio dentro do núcleo de uma estrela se esgotam, a reação de fusão padrão não pode mais ocorrer. Isso leva a uma diminuição na quantidade de energia que irradia para fora e o colapso do núcleo estelar, aumentando a temperatura e a pressão. Quando a temperatura atinge 200 milhões de Kelvin, a fusão do hélio se torna possível. Três núcleos de hélio se fundem para criar um único átomo de carbono.

A fusão de quatro núcleos de hélio pode ser usada para criar átomos de oxigênio. Isso acontece em estrelas que esgotaram seu suprimento de hidrogênio dentro do núcleo. Outros processos de fusão podem criar elementos mais pesados, como silício, magnésio e sódio. No entanto, a abundância desses elementos na maioria das estrelas é muito baixa e representa menos de 1 por cento da massa. A fusão dentro das estrelas só pode ser responsável pela criação de elementos até a massa de ferro. Além disso, o processo de fusão usa energia em vez de criá-la. Acredita-se que os elementos pesados ​​restantes, além do ferro, sejam forjados no colapso de estrelas pesadas - um processo conhecido como supernova.