O tamanho das estrelas

Sirius B é uma estrela inteira, mas é um pouco menor que a Terra; Betelgeuse tem cerca de 700 vezes o diâmetro solar.

Do tamanho da Terra ao tamanho de uma órbita

Comece pelo extremo esquerdo do modelo. A esfera azul tênue é Sirius B, companheira da estrela mais brilhante do nosso céu. A ESA informa um diâmetro de 12 000 km, um pouco menor que os 12 742 km da Terra, mas ela contém 98% da massa solar. É uma anã branca, o núcleo remanescente de uma estrela que esgotou o combustível. Ao lado, a Terra é um pouco maior. Depois vêm Júpiter e a anã vermelha Proxima Centauri, com cerca de um sétimo do diâmetro solar e cerca de 1.5 vez o diâmetro de Júpiter.

Continue e surge o Sol, seguido de Alpha Centauri A, uma estrela semelhante ao Sol a 4.37 anos-luz, e Sirius A, cujo diâmetro, segundo a ESA, é de 2.4 milhões de km, cerca de 1.7 vez o solar. Vega é um pouco maior. Todas são estrelas da sequência principal, fundindo hidrogênio no núcleo, e nessa sequência o tamanho cresce lentamente com a massa. O grande salto ocorre nas estrelas que já a deixaram: Arcturus tem cerca de 25 diâmetros solares, Aldebaran cerca de 45 e a supergigante azul Rigel cerca de 79.

Betelgeuse no lugar do Sol

As supergigantes vermelhas Antares e Betelgeuse ficam no extremo direito. A equipe Marshall da NASA estima o raio de Betelgeuse em cerca de 724 vezes o solar. Multiplique: 724 × 695 700 km resulta em cerca de 504 milhões de km, ou 3.37 unidades astronômicas (1 UA é a distância da Terra ao Sol, 149.6 milhões de km, equivalente a 215 raios solares). Ative ‘Órbitas dos planetas’ no modelo. Betelgeuse engloba as órbitas de Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, a 1.52 UA, e sua superfície ultrapassa o cinturão principal de asteroides, mas a órbita de Júpiter, a 5.2 UA, permanece fora.

Algumas páginas da NASA dizem que Betelgeuse ‘ultrapassaria a órbita de Júpiter’. Isso exigiria um raio de cerca de 1120 raios solares. Medições antigas davam valores desse porte e algumas ainda dão, porque dois fatores são difíceis de determinar. Um é a distância: páginas da NASA informam cerca de 548 e cerca de 700 anos-luz. O tamanho resulta do diâmetro aparente no céu multiplicado pela distância, então uma mudança de 30% na distância é uma mudança de 30% no raio. O outro é a borda: as camadas externas de uma supergigante se tornam gradualmente rarefeitas e parecem diferentes conforme o comprimento de onda. Considere qualquer valor isolado para o tamanho de uma supergigante uma estimativa com ampla margem.

Diâmetro, volume e densidade

O volume cresce com o cubo do raio. Uma estrela com 724 vezes o diâmetro solar tem 724³, cerca de 380 milhões, de vezes o volume solar. Mas a NASA estima a massa de Betelgeuse em apenas cerca de 15 Sóis, por isso sua densidade média é muito baixa: distribua 15 massas solares nesse volume e obterá cerca de 0.00006 kg por metro cúbico, uma densidade aproximadamente 20 000 vezes menor que a do ar ao seu redor. Com as anãs brancas ocorre o oposto. Sirius B concentra quase uma massa solar numa esfera do tamanho da Terra, com média de cerca de 2 bilhões de kg por metro cúbico. A NASA resume assim: uma colher de chá de material de anã branca pesaria mais que uma picape.