Qual o tempo de vida na Sequência Principal e qual o destino final mais provável de estrelas com:
5 massas solares?

Passo 1

Beleza, o enunciado pede duas coisas para uma estrela de 5 massas solares:
  1. O tempo que ela passa na Sequência Principal.
  2. O destino final mais provável dela.
Conteúdo: evolução estelar (astrofísica).
O que vamos usar:
  • A relação massa-luminosidade aproximada para estrelas de massa média–alta:
    .
  • A ideia de que o tempo de vida na Sequência Principal é dado por
    í,
    que, em termos relativos ao Sol, vira
    .

Passo 2

Primeiro, a relação massa-luminosidade:
Como o tempo de vida L ;=; Lodot ,l(MModotr)^3,5 é “massa disponível” dividido por “taxa de consumo de energia”, a gente escreve:
Sabendo que anos, basta substituir .

Passo 3

Calcular 5^-2,5 = 5^-2times5^-0,5 = 125times1raiz5 = 125raiz5 approx0,04times0,447 = 0,0179 :
t ;approx; 10^10,anostimes0,0179 ;approx; 1,79times10^8,anos
Então

Passo 4

Agora o destino final:
  • Estrelas com massa entre cerca de 0{,}8 e 8 massas solares não explodem como supernovas de colapso de núcleo.
  • Elas queimam hélio na fase de Gigante Vermelha/AGB, perdem as camadas externas em forma de nebulosa planetária e acabam como anãs brancas.
Como 5 M_⊙ < 8 M_⊙, o destino dela é uma anã branca (provavelmente de carbono-oxigênio) após ejetar uma nebulosa planetária.

Resposta

Tempo de vida na Sequência Principal: aproximadamente anos.
Destino final provável: anã branca de carbono-oxigênio (depois de formar uma nebulosa planetária).

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