Fonte de Energia Estelar

Nas primeiras décadas do século XX, os astrônomos possuíam as técnicas para estudar as características das estrelas distantes, e até suas composições, porém, a fonte de energia que há dentro delas a as faz brilhar continuava desconhecida. A descoberta de elementos radioativos na década de 1990 abriu caminho para novas técnicas de datação que sugeriram que a Terra tem vários bilhões de anos. Como admite-se em geral que o Sol e os planetas formaram-se ao mesmo tempo, isso significa que também o Sol brilha há bilhões de anos, entretanto, nenhuma fonte de energia conhecida teria sido capaz de sustentá-lo por tanto tempo (antes considerava-se que a contração e o aquecimento gravitacionais poderiam tê-lo sustentado por alguns milhões de anos). Felizmente, além de revelar o problema, a Física Nuclear deu também a solução. Com maior conhecimento das reações entre núcleos atômicos, astrônomos como o renomado astrônomo britânico Sir Arthur Eddington (1882-1944) começaram a compreender que a fusão nuclear (a junção de núcleos atômicos leves para formar outras mais pesados) era uma fonte potencial de imensa energia a partir da destruição de pouco material. Só no ano de 1938 o célebre físico teuto-estadunidense Hans Albrecht Bethe (1906-2005) elucidou os detalhes da cadeia de fusão do hidrogênio que dá energia a estrelas como o Sol. Estima-se atualmente que o Sol e estrelas semelhantes têm massa de hidrogênio suficiente para brilhar por cerca de dez bilhões de anos.

O processo de fusão nuclear, como a que ocorre no Sol, consiste no seguinte: átomos de hidrogênio H-1 e seu respectivo isótopo, denominado deutério H-2, fundem-se dois a dois entrando logo em seguida em decaimento radioativo, se transformando assim em núcleos atômicos de hélio He-2. Esse processo libera uma imensa quantidade de energia (que pode ser calculada pela equação de Einstein E = mc²) muito maior que a energia de fissão nuclear (desintegração de núcleos atômicos). Para que ocorra a fusão nuclear tem-se que haver uma imensa temperatura (cerca de 10 000 ºC), o que pode ocorrer facilmente em estrelas. As estrelas emitem, conforme seus processos nucleares, tipos de partículas que têm uma interação muito fraca com a matéria (atravessam a matéria). Tais partículas foram descobertas pelo grande físico alemão Wolfgang Ernst Pauli (1900-1958) e denominadas por ele como neutrinos. Esses neutrinos chocam-se quase que continuamente com o planeta Terra, atravessando assim a matéria nele existente. Isso mostra que neutrinos estão sempre atravessando nossos corpos, porém, pela sua massa nula e sua fraca interação com a matéria, não podemos senti-los. Observatórios de neutrinos usam imensos tanques detectores subterrâneos para registrar tais partículas.

Um fato interessante sobre as estrelas e toda matéria existente no planeta Terra (incluindo nós, seres vivos) é que somos todos "constituídos de estrelas". Essa afirmação é um tanto estranha, porém é a puríssima verdade. Pelos processos nucleares ocorridos nas estrelas, ocorrem certos decaimentos radioativos, acarretando na criação e disseminação no espaço de vários tipos de elementos químicos. Podemos afirmar que todo os elementos químicos existentes no planeta Terra são vindos de estrelas, como o Sol, desde o início do nosso Universo. Salientando-se que toda a matéria é constituída de elementos químicos, assim como a matéria orgânica como nos seres vivos, podemos concluir que somos feitos de "poeira das estrelas", pois somos constituídos de elementos químicos provenientes das estrelas.