Uma estrela nasce quando uma nuvem gigante de gás frio desaba sobre si mesma e esquenta até o centro acender. É só isso, e leva milhões de anos. A gravidade aperta, o aperto esquenta, e quando a temperatura no miolo chega a milhões de graus, começa a fusão nuclear — e aquilo que era uma bola de gás escuro vira uma estrela.
Está acontecendo agora, enquanto você lê, em vários pontos da nossa galáxia. O berçário mais próximo fica a cerca de 1.500 anos-luz daqui, na constelação de Órion, e dá para vê-lo do quintal de casa no Brasil — explicamos como no fim do texto.
Onde ficam os berçários
Estrelas não nascem no vazio. Elas nascem dentro de nuvens moleculares: regiões enormes de gás e poeira, feitas quase só de hidrogênio, que boiam entre as estrelas já existentes.
São estruturas de um tamanho difícil de engolir. Segundo a NASA, uma nuvem dessas guarda de mil a 10 milhões de vezes a massa do Sol e pode se estender por centenas de anos-luz. Para ter ideia: a luz leva 8 minutos para vir do Sol até aqui, e levaria centenas de anos para atravessar uma dessas nuvens de ponta a ponta.
E, apesar de toda essa matéria, elas são frias e rarefeitas. Mais vazias do que qualquer vácuo que se consiga fabricar num laboratório na Terra. O que as torna especiais não é a densidade — é o tamanho. Pouca coisa por metro cúbico, mas tantos metros cúbicos que o total é absurdo.
É dentro desse breu que a história começa. O tipo de nuvem, e por que algumas brilham e outras são manchas pretas, está detalhado em O que é uma nebulosa? Tipos, como se formam e como ver.
O empurrão que começa tudo
Uma nuvem dessas pode ficar milhões de anos sem fazer nada. Ela está em equilíbrio: a gravidade puxa para dentro, a pressão do gás empurra para fora, e as duas se anulam.
O que quebra o empate é um empurrão de fora. Pode ser a onda de choque de uma estrela que explodiu na vizinhança, a passagem da nuvem por um braço espiral da galáxia, ou o encontro com outra nuvem. É como um copo cheio até a borda numa mesa de bar: ele fica ali, estável, até alguém esbarrar na mesa.
Depois do empurrão, partes da nuvem ficam um pouco mais densas que as vizinhas. E aí a física vira a favor do desastre: onde há mais matéria, há mais gravidade; onde há mais gravidade, chega mais matéria. O caroço cresce puxando o que está em volta.
A NASA descreve a etapa seguinte assim: alguns caroços se fundem ou ganham massa, a gravidade deles aumenta, e então eles desabam.
O caroço que esquenta sozinho
Aqui está o ponto que quase todo mundo erra ao imaginar: nada acende por fora. Não existe faísca, não existe fogo. O calor vem do próprio tombo.
Quando o material cai para o centro, os pedaços se chocam e se atritam, e atrito vira calor. É o mesmo princípio da pastilha de freio da bicicleta numa descida longa: você não acendeu nada, mas o aro fica quente demais para encostar a mão. Numa escala de nuvem interestelar, esse atrito aquece o miolo até ele começar a brilhar.
Esse caroço quente e brilhante, que ainda não é uma estrela, tem nome: protoestrela — "estrela em formação". Ela já emite luz, mas por aquecimento, não por fusão nuclear. A energia dela vem do tombo, e só.
Nessa fase, segundo a NASA, o caroço passa centenas de milhares de anos engordando, e começa a girar. O giro achata o material que ainda está caindo, formando um disco em volta da protoestrela. É desse disco que, mais tarde, podem sair planetas — foi exatamente o que aconteceu aqui, história contada em Como se formou o Sistema Solar? A história, passo a passo.
Os jatos que entregam o parto
A protoestrela fica escondida. O disco de poeira em volta é opaco, e quem olha de fora não vê a estrela — vê um caroço escuro.
Só que ela denuncia a própria posição de um jeito espetacular: dispara dois jatos de matéria em direções opostas, pelos polos, que é por onde o disco não atrapalha. Esses jatos atravessam a nuvem a centenas de quilômetros por segundo e varrem um corredor de gás que fica brilhando.
A foto acima é um desses casos. O "X" de luz não é efeito de câmera: são dois jorros de matéria saindo de uma estrela que ainda nem acendeu direito, e que só puderam ser fotografados porque a poeira em volta reflete essa luz. Quando um astrônomo encontra um par de jatos assim, ele sabe que tem uma estrela nascendo ali atrás — mesmo sem enxergá-la.
O instante em que a estrela acende
A protoestrela continua encolhendo e esquentando por milhões de anos. Até que, no centro dela, a temperatura e a pressão chegam ao ponto em que os núcleos de hidrogênio param de se desviar uns dos outros e passam a se fundir, formando hélio e liberando energia. Isso é a fusão nuclear, e é o que define uma estrela.
Para ter uma régua: no núcleo do Sol, onde a fusão acontece hoje, a temperatura passa de 15 milhões de graus Celsius e a densidade é de cerca de 150 gramas por centímetro cúbico — quase oito vezes a densidade do ouro, só que em forma de gás comprimido.
A partir desse momento, a estrela encontra o equilíbrio que vai durar a vida inteira: a energia da fusão empurra de dentro para fora e segura a gravidade, que empurra de fora para dentro. É esse cabo de guerra que mantém o Sol estável há 4,6 bilhões de anos. Quando o combustível acaba, o cabo de guerra também acaba — e aí começa a outra história, a de O que sobra quando uma estrela morre?.
Quem não consegue acender
Nem todo caroço vira estrela. Existe um peso mínimo para a fusão começar, e quem não atinge fica pelo caminho.
Os objetos que param logo abaixo dessa linha de corte se chamam anãs marrons. A NASA as define como corpos com 13 a 80 vezes a massa de Júpiter: grandes demais para serem planetas, pequenos demais para serem estrelas. Elas brilham um pouco, de calor residual, e vão esfriando para sempre. São uma espécie de estrela reprovada no vestibular por décimos.
O nosso próprio Júpiter é um caso parecido, muito mais abaixo da linha — o porquê está em Por que Júpiter não é uma estrela?.
Do outro lado da balança, a faixa é larguíssima. As estrelas que estão fundindo hidrogênio hoje — a NASA diz que são cerca de 90% de todas as estrelas do universo — vão de um décimo até 200 vezes a massa do Sol. E a massa decide tudo o que vem depois: as menores, as anãs vermelhas, podem queimar por até 14 trilhões de anos, muito mais do que a idade atual do universo. As maiores torram o combustível em poucos milhões de anos. Os extremos dessa escala estão em Qual é a maior estrela do universo? E por que o Sol é pequeno.
Quantas estrelas nascem por ano
A Via Láctea fabrica hoje, segundo a NASA, o equivalente a um Sol por ano. Um.
Numa galáxia com mais de 100 bilhões de estrelas, é uma taxa de natalidade ridícula — como uma cidade de 100 bilhões de habitantes ganhando um morador por ano. A galáxia já foi bem mais fértil: no passado, esse ritmo chegou a ser até 100 vezes maior.
Ou seja, estamos vivendo na meia-idade tranquila da Via Láctea. O gás disponível para fazer estrelas novas está acabando, e o processo vai desacelerando.
Onde ver um berçário do Brasil
Esta é a melhor parte: o maior berçário de estrelas perto de nós é visível a olho nu do Brasil inteiro.
A nebulosa de Órion fica a cerca de 1.500 anos-luz e tem brilho suficiente (magnitude 4) para aparecer como uma mancha difusa num céu escuro. Ela está logo abaixo das Três Marias, no que a tradição chama de "espada" de Órion. A NASA indica janeiro como o melhor mês para observá-la — e, para quem está no Brasil, Órion aparece bem alto no céu de dezembro a março, o que é uma vantagem enorme sobre o hemisfério norte, onde ela fica baixa no horizonte.
Com um binóculo comum, a mancha vira uma nuvem com formato. No meio dela estão quatro estrelas jovens e massivas, o chamado Trapézio, cuja luz ultravioleta é tão violenta que está atrapalhando o crescimento de centenas de estrelas menores à volta — os irmãos caçulas que podem nunca chegar ao tamanho que teriam.
Para achar Órion no céu sem app nenhum, o passo a passo está em As Três Marias e Órion: como achar no céu do Brasil.
