Em uma atividade de astronomia, estudantes analisaram uma estrela cuja massa inicial era semelhante à do Sol…

Questão

Em uma atividade de astronomia, estudantes analisaram uma estrela cuja massa inicial era semelhante à do Sol. As observações indicaram que ela apresenta temperatura superficial relativamente baixa, raio muito maior que o solar e luminosidade elevada. Modelos de evolução estelar mostram que, nessa situação, o hidrogênio do núcleo já foi consumido e o núcleo se contraiu e aqueceu, enquanto ocorre fusão de hélio no interior da estrela. Para comparação, uma estrela de sequência principal ainda realiza principalmente fusão de hidrogênio; uma anã branca não realiza fusão nuclear significativa; uma supergigante azul é muito quente e massiva; e o colapso gravitacional caracteriza etapas finais de estrelas muito massivas. Com base nas observações e no modelo de evolução estelar apresentados, em qual fase essa estrela se encontra?

1. A) É uma estrela de sequência principal.
2. B) Está em colapso gravitacional.
3. C) É uma supergigante azul.
4. D) Está na fase de queima de hélio.
5. E) É uma estrela anã branca.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados observados: temperatura superficial baixa, raio muito maior que o solar e luminosidade elevada. Essa combinação indica uma estrela que se expandiu e esfriou na superfície, ou seja, uma gigante ou supergigante vermelha, e não uma estrela da sequência principal.
2. Analise o modelo descrito: o hidrogênio do núcleo já foi consumido, o núcleo se contraiu e aqueceu, e ocorre fusão de hélio no interior. Esse é o estágio típico de uma estrela de massa semelhante à solar após a sequência principal, em que a queima de hélio sustenta a fase de gigante vermelha.
3. Associe o modelo à alternativa correta. Como o enunciado afirma explicitamente que há fusão de hélio no interior, a fase correta é a de queima de hélio, alternativa D.
4. Verifique as demais alternativas. A sequência principal (A) é descartada porque nela o hidrogênio ainda é o combustível principal. O colapso gravitacional (B) é característico de estrelas muito massivas em etapas finais, o que não corresponde à massa semelhante à solar. A supergigante azul (C) é quente e massiva, o oposto das observações. A anã branca (E) não realiza fusão nuclear significativa, contrariando o enunciado.
5. Conclusão. Os dados de temperatura baixa e raio grande, combinados com a fusão de hélio no núcleo e a massa semelhante à solar, correspondem à fase de queima de hélio, em que a estrela se encontra como gigante vermelha. O gabarito D está correto.

💡 Dica: Considere as fases da evolução estelar ao responder.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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