De Poeira Estelar a Supernovas: O Ciclo de Vida das Estrelas

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https://www.youtube.com/watch?v=1wPSGIV84aI

Zusammenfassung

TLDRO vídeo aborda a formação e evolução das estrelas, começando com a aglutinação de partículas subatômicas em nuvens de gás no universo primordial. À medida que essas nuvens esfriam, átomos de hidrogênio se formam e se condensam, levando à fusão nuclear e ao nascimento das estrelas. O equilíbrio entre a gravidade e a pressão interna é fundamental para a estabilidade das estrelas. Estrelas de diferentes massas têm destinos variados: as menos massivas se tornam anãs brancas, enquanto as mais massivas podem se transformar em estrelas de nêutrons ou buracos negros após explosões de supernovas. O vídeo também destaca a importância das supernovas na criação e dispersão de elementos pesados no universo.

Mitbringsel

  • 🌌 O universo começou com partículas subatômicas.
  • 🔥 A fusão nuclear é o processo que dá vida às estrelas.
  • ⚖️ O equilíbrio entre gravidade e pressão interna é crucial.
  • ⭐ Estrelas de baixa massa se tornam anãs brancas.
  • 💥 Supernovas criam e espalham elementos pesados.
  • 🌠 Estrelas massivas têm vidas mais curtas.
  • 🔭 O princípio da exclusão de Pauli mantém a estabilidade das anãs brancas.
  • 🌍 Nós somos feitos de poeira de estrelas.
  • 🌟 Estrelas de nêutrons são remanescentes de estrelas colapsadas.
  • 💫 O universo se conhece através de nós.

Zeitleiste

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    Estrelas de tamanho semelhante ao Sol têm uma vida mais conturbada. Quando esgotam seu hidrogênio, a fusão nuclear para e a gravidade comprime o núcleo, permitindo a fusão de hélio em carbono. Estrelas massivas, por outro lado, fundem elementos pesados antes de esgotar o hidrogênio. Quando o núcleo acumula ferro, a estrela colapsa e explode em uma supernova, criando elementos pesados como ouro e urânio. O que resta da estrela pode se tornar um buraco negro ou uma estrela de nêutrons, dependendo da massa. Esses remanescentes são a prova de que somos feitos de poeira estelar, uma forma do universo se conhecer.

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Video-Fragen und Antworten

  • Como as estrelas se formam?

    As estrelas se formam a partir da aglutinação de hidrogênio em nuvens de gás, que se condensam devido à gravidade.

  • O que é fusão nuclear?

    Fusão nuclear é o processo em que átomos de hidrogênio se juntam para formar hélio, liberando energia.

  • O que acontece quando uma estrela morre?

    Uma estrela pode se tornar uma anã branca, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, dependendo de sua massa.

  • O que é uma supernova?

    Uma supernova é a explosão de uma estrela que ocorre quando ela não consegue mais sustentar a fusão nuclear.

  • Como os elementos pesados são formados?

    Elementos pesados são formados durante a fusão nuclear em estrelas e em explosões de supernovas.

  • Qual é o destino das estrelas de baixa massa?

    Estrelas de baixa massa se tornam anãs brancas após esgotarem seu combustível.

  • O que é o princípio da exclusão de Pauli?

    É um princípio que impede que dois elétrons ocupem o mesmo estado quântico, ajudando a manter a estabilidade das anãs brancas.

  • Por que estrelas massivas têm vidas mais curtas?

    Estrelas massivas queimam seu combustível nuclear mais rapidamente devido à maior pressão interna.

  • O que são estrelas de nêutrons?

    Estrelas de nêutrons são remanescentes de estrelas que colapsaram, onde a matéria é tão densa que os prótons e elétrons se combinam para formar nêutrons.

  • Como o universo nos conhece?

    Nós somos feitos de elementos criados em estrelas, representando uma forma do universo se conhecer.

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    logo após o surgimento do universo tudo
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    que existia eram partículas sub-atômicas
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    se movendo altíssimas temperaturas e
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    extremamente agitadas nessas condições
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    nenhuma estrutura estável pode se formar
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    só que conforme as coisas esfriaram essa
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    condição deixou de ser extrema e com o
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    tempo estruturas estáveis conseguiram se
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    formar como por exemplo átomos de
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    hidrogênio que se juntaram e imensa
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    nuvem de gás em um universo primordial
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    foram essas nuvens de gás
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    as nebulosas que as primeiras estrelas
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    do universo surgiram o processo de
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    formação das estrelas é bastante
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    interessante nesse processo todo esse
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    hidrogênio que formava uma nuvem de gás
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    e poeira no universo se aglutina se
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    condensa por causa da interação
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    gravitacional formando uma bola de gás
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    quente
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    só que caso a massa nessa bola de gás
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    não seja grande o suficiente for mais ou
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    menos da ordem do planeta júpiter por
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    exemplo nada de muito interessante
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    acontece e nós temos apenas uma bola de
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    gás no universo desculpa júpiter mas
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    você não é o centro da atenção desse
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    vídeo
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    só que conforme essa nuvem de gás vai se
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    convencendo mais e mais a temperatura no
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    centro dessa bola de gás quente também
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    vai aumentando até que uma hora ela
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    chega em 10 mil graus celsius quando
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    essa temperatura é atingida no processo
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    interessantíssimo começa a acontecer
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    vários átomos de hidrogênio da nuvem
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    começam a se transformar a se juntar e
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    se transformar em átomos de hélio isso é
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    a fusão nuclear uma estrela acaba de
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    nascer a energia de um átomo de hélio
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    que tem dois prótons e dois nêutrons é
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    menor do que a energia de quatro átomos
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    de hidrogênio separados
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    isso significa que o processo de fusão
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    nuclear que junta átomos de hidrogênio e
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    um átom de hélio e libera energia e é
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    justamente a energia dessa fusão nuclear
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    que permite que a estrela brilhe a
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    partir da primeira fusão nuclear
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    a estrela viva o campo de batalha de
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    duas forças a força gravitacional que
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    tentar cumprir toda essa grotesca massa
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    da estrela do menor raio possível ea
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    reação de fusão nuclear que gera uma
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    pressão interna que tenta fazer esse
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    tema expandir o máximo possível
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    e é esse delicado equilíbrio entre a
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    pressão interna ea força da gravidade
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    que garante a existência das estrelas
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    isso é o equilíbrio hidrostático caso
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    esse equilíbrio seja rompido ocorrem
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    mudanças fundamentais nas estruturas das
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    estrelas o combustível que mantém uma
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    estrela brilhando é o hidrogênio então
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    talvez isso te leva a pensar que quanto
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    mais hidrogênio mas ela tem mais
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    combustível ela tem logo mais tempo ela
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    vive e isso é um profundo engano porque
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    se a estrela possuir mais hidrogênio
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    conseqüentemente ela possui mais massa
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    tendo mais massa a pressão interna ea
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    gravidade aumentam fazendo com que a
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    estrela sofreu processo de fusão nuclear
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    muito muito muito mais rápido ou seja o
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    hidrogênio é fundido de uma maneira
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    muito mais rápida
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    via de regra quanto mais massiva foi uma
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    estrela - tem falado dura
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    justamente por estar queimando seu
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    estoque de combustível muito mais rápida
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    tanto que atualmente nós não temos
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    esperança nenhuma de visualizar estrelas
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    de pequena massa no final das suas vidas
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    e que nas massas da ordem de até 10 por
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    cento da massa do sol
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    justamente porque o tempo de vida
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    esperado destas estrelas é da ordem de
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    10 trilhões de anos
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    isso é mil vezes a idade atual do
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    universo
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    o que nós esperamos de estrelas pequenas
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    com até 80 por cento da massa do sol é
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    que elas vão lentamente queimar todo o
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    seu estoque de hidrogênio e quando esse
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    momento chegar quando o estoque de
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    hidrogênio da estrela acabar a pressão
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    interna ea temperatura vão diminuir
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    porque a fusão nuclear vai ter parado e
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    é aí que o equilíbrio entre a pressão
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    interna ea força da gravidade é quebrado
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    a força da gravidade vai ganhar
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    e ela vai fazer estrela comprimir e
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    comprimir tanto a ponto de os elétrons
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    dos átomos do núcleo da estrela estarem
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    interagindo repulsiva mente um com o
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    outro isso impede que a estrela colapso
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    ainda mais e portanto um novo equilíbrio
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    atingido e é assim que uma anã branca se
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    forma
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    só que é importante notar que essa
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    repulsão que impede que a anã branca se
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    com prima ainda mais até virar um buraco
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    negro não é
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    mente por causa de cargas iguais se
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    repetindo existe algo ainda mais
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    fundamental por trás por ora basta dizer
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    que existe um princípio ainda mais
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    fundamental que impede os elétrons
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    ocuparem os mesmos lugares no espaço
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    exatamente e é chamado de princípio da
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    exclusão de pauli e é esse o motivo pelo
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    qual os elétrons quando estão
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    extremamente comprimidos gerarem uma
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    pressão que segura a atração
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    gravitacional da estrela mantendo o
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    equilíbrio enquanto ela for uma luz
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    branca nas brancas são estrelas que não
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    têm massa suficiente para se tornarem
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    estrelas de nêutrons e esse é o destino
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    esperado para estrelas como o sol e
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    outras 97 por cento das estrelas da via
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    láctea
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    já para a estrela de tamanho parecido
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    quando o sol entre 0,8 e duas massas
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    solares a vida delas é um pouco mais
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    conturbada quando elas acabam com todo o
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    seu combustível de hidrogênio elas param
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    de fazer fusão nuclear
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    e é nesse momento que o equilíbrio é
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    quebrado ea gravidade começa a ganhar e
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    então o seu núcleo começa a ser
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    comprimida é por causa desse núcleo
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    colapsando que o hidrogênio de outras
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    partes da estrela começa a chegar em uma
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    nova zona que possibilita fusão nuclear
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    em hélio
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    só que esse processo acumula cada vez
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    mais velho no núcleo e esse hélio vai
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    continuar esquentando esquentando
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    esquentando até que essa temperatura
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    atinja algo na ordem de 10 milhões de
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    graus celsius
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    isso desencadeia um processo
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    extremamente rápido em que uma
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    quantidade colossal de hélio
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    transformada em carbono em uma questão
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    de poucos minutos
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    durante esse processo a estrela irradia
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    uma quantidade de energia cerca de 100
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    bilhões de vezes a sua produção normal
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    de energia mas não é possível ver essa
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    energia porque ela é absorvida pelas
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    camadas exteriores de classe uma estrela
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    por causa desse processo a temperatura
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    do núcleo de hélio aumenta e isso
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    possibilita agora que esse núcleo faça
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    fusões nucleares estáveis de hélio em
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    carbono oxigênio e outros elementos
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    e essa estrela que agora uma gigante
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    vermelha fundindo hélio continua
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    expandindo suas camadas exteriores e
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    permeando o universo com elementos como
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    hélio carbono e oxigênio estrelas como
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    essas são um forno que geraram vários
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    dos átomos que hoje nos compõem como
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    grande parte do oxi
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    gênio que nós respiramos para estrelas
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    verdadeiramente massivas com muitas
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    vezes a massa do sol algo
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    verdadeiramente impressionante acontece
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    porque essas estrelas são massiva
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    suficiente para começar a fundir o óleo
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    muito antes de o próprio hidrogênio
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    acabar conforme esses combustíveis
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    acabam a gravidade ganha essa delicada
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    luta contra a pressão interna e quando
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    isso acontece a estrela começa a
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    comprimir e comprimir até atingir 100
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    milhões de graus celsius
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    com essa temperatura de 100 milhões de
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    graus celsius a estrela já consegue
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    fundir elementos pesados como oxigênio
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    nitrogênio e o carbono
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    até que a estrela começa a fundir ferro
  • 00:07:16
    56 todos os elementos que a estrela fund
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    até agora liberavam energia no processo
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    de fusão nuclear
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    só que o ferro é uma barreira ea partir
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    dele você precisa gastar energia para
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    fundir elementos mais pesados ou seja
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    quando ferro suficiente tivesse
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    acumulado no núcleo da estrela o seu
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    filho estará decretado e quando não
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    tiver outros elementos para sustentar a
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    fusão nuclear a força gravitacional vai
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    ganhar ea estrela vai colapsar
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    rapidamente esse colapso é tão rápido e
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    tão energético que a estrela explode
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    liberando quantidades inimagináveis de
  • 00:07:55
    energia
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    isso é uma supernova é nas temperaturas
  • 00:07:59
    altíssimas de supernovas que os
  • 00:08:01
    elementos mais pesados do que o ferro
  • 00:08:03
    são fundidos
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    é nesse final glorioso que parte da
  • 00:08:07
    energia da supernova é utilizada para
  • 00:08:09
    construir elementos mais pesados como o
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    urânio ouro e chumbo então a supernova
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    espalha todos esses novos elementos pelo
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    espaço todo o ouro que nós temos hoje no
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    mundo e usamos em brincos anéis e
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    colares algum dia se originou em algumas
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    supernovas supernovas são alguns dos
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    eventos gastronômicos mais interessantes
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    elas envolvem escalas inimagináveis de
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    energia e tem uma luminosidade que pode
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    ofuscar uma galáxia inteira e é por esse
  • 00:08:40
    motivo que elas serão o tema de um
  • 00:08:42
    próximo vídeo isso é se vocês quiserem é
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    claro com o que restou dessa estrela
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    duas coisas podem acontecer se ela for
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    massiva o suficiente toda a sua massa
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    vai se concentrar
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    um ponto do espaço com densidade quase
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    infinita e é assim na morte de uma
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    estrela que nasce um buraco negro
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    só que caso essa estrela não tenha massa
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    suficiente para se tornar um buraco
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    negro ela vai ser comprimido até ter um
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    raio pequeno o suficiente para que os
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    núcleos atômicos estejam tão próximos
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    uns dos outros que os prótons e os
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    elétrons vão formar nêutrons as estrelas
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    de nêutrons são antigas e equilíbrio por
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    causa da interação forte a mesma que
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    mantém os núcleos atômicos coisas e por
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    esse motivo talvez você acha que é
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    atrativa
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    se você pensou isso você está quase
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    correto a força nuclear forte tem um
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    caráter atrativo nas distâncias do
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    núcleo atômico só que se nós apertarmos
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    ainda mais a matéria
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    nós vemos com caráter repulsivo começa a
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    surgir e é justamente nessas pequenas
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    distâncias que os nêutrons das estrelas
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    de nêutrons se encontram
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    a matéria está tão comprimido uma
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    estrela de nêutrons que uma colher de
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    chá de estrelas de nêutrons rezam mesmo
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    não do que uma nem duas mas 900
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    pirâmides de guizé as anãs brancas os
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    buracos negros e as estrelas de nêutrons
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    são os remanescentes de estrelas mortas
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    estrelas que durante a sua vida
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    transformar o hidrogênio em hélio e
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    hélio em átomos mais pesados como por
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    exemplo oxigênio nitrogênio e elementos
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    ainda mais pesados em supernovas
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    nós somos de verdade como diria o qual
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    cega filhos do cosmos feitos de poeira
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    das estrelas
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    nós somos uma maneira de o universo
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    conhecer a si mesmo
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    muito obrigado e até a próxima
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    esse vídeo só foi possível graças aos
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    nossos assinantes do catarse que são
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    pessoas que assim como você gosta desses
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