Qual o tempo de vida na Sequência Principal e qual o destino final mais provável de estrelas com:
1 massa solar?

Passo 1

Beleza, então o enunciado pergunta duas coisas pra uma estrela de 1 M⊙ (uma massa solar):
  1. Qual é o tempo de vida dela na Sequência Principal?
  2. Qual será o destino final mais provável dela?
Isso cai na matéria de evolução estelar. Vamos precisar de dois pedaços de teoria:
a) A relação massa–luminosidade aproximada (para estimar o brilho de uma estrela)
b) A fórmula do tempo de vida na Sequência Principal, que é basicamente “combustível disponível dividido pela taxa de consumo (luminosidade)”.

Passo 2

Teoria do tempo de vida na Sequência Principal:
  1. A estrela “queima” hidrogênio no núcleo, transformando massa em energia.
  2. A quantidade de “combustível” é proporcional à massa M da estrela.
  3. A potência com que ela queima (luminosidade L) segue, pra estrelas parecidas com o Sol, aproximadamente:
L propto M^3.5
  1. Então o tempo de vida na Sequência Principal é
trm MSsim combustívelpotência ;propto; ML;propto;MM^3.5 = M^-2.5 íê
Em termos de unidades, costuma-se escrever:
trm MS approx 10^10,anostimesl(MModotr)^-2.5

Passo 3

Agora aplica em M = 1 M⊙:
trm MS approx 10^10,anostimesl(1,ModotModotr)^-2.5 = 10^10,anostimes 1^-2.5 = 10^10,anos
Logo, uma estrela com massa igual à do Sol vive cerca de 10 bilhões de anos na Sequência Principal.

Passo 4

Destino final de uma estrela de 1 M⊙:
  1. Depois de esgotar o hidrogênio do núcleo, ela vira gigante vermelha e começa a “queimar” hidrogênio em torno do núcleo e depois hélio no núcleo.
  2. Como 1 M⊙ é bem menor que o limite de ~8 M⊙ para supernova, ela não explode.
  3. Ela expulsa as camadas externas formando uma nebulosa planetária.
  4. O núcleo restante termina como uma anã branca, com massa tipicamente ~0,6 M⊙, que vai esfriando devagar.

Resposta

Tempo de vida na Sequência Principal: anos.
Destino final mais provável: nebulosa planetária seguida de anã branca.

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