Pesquisadores analisam, em um cenário fictício, estrelas de baixa massa em dois sistemas da mesma galáxia, A e…

Questão

Pesquisadores analisam, em um cenário fictício, estrelas de baixa massa em dois sistemas da mesma galáxia, A e B, formados há 6,0x10^16 s. Como essas estrelas preservam a composição do gás no qual nasceram, seus espectros permitem estimar razões O/Fe. No sistema A, essa razão é 3,0; no B, é 1,0. O modelo adotado considera que estrelas com massa superior a 1,6x10^31 kg encerram sua evolução em cerca de 3,0x10^14 s e lançam grande quantidade de oxigênio em explosões. Já explosões envolvendo anãs brancas ocorrem, em geral, após cerca de 3,0x10^16 s e acrescentam proporcionalmente mais ferro ao meio interestelar. A energia liberada nas reações estelares relaciona-se à massa convertida pela expressão E=mc^2, com c=3,0x10^8 m/s. Compare as razões O/Fe e os tempos característicos apresentados para inferir a história de formação estelar mais compatível com o sistema A.

1. A) O sistema A passou por formação apenas de estrelas leves, que ejetam oxigênio em pouco tempo.
2. B) O sistema A passou por formação estelar intensa e breve, com predomínio de explosões de estrelas massivas.
3. C) O sistema A passou por formação estelar longa, com predomínio de explosões de anãs brancas.
4. D) A idade do sistema A impede que explosões de estrelas massivas tenham contribuído para o gás.
5. E) A razão elevada no sistema A decorre de maior contribuição de ferro ao gás interestelar.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Compare os tempos. O sistema tem 6,0x10^16 s de idade. Estrelas massivas (acima de 1,6x10^31 kg, cerca de 8 massas solares) encerram a evolução em 3,0x10^14 s, cerca de 200 vezes menos que a idade do sistema. Explosões envolvendo anãs brancas ocorrem após 3,0x10^16 s, cerca de metade da idade do sistema.
2. Interprete a razão O/Fe. Estrelas massivas lançam muito oxigênio, e as explosões de anãs brancas acrescentam proporcionalmente mais ferro. Assim, uma razão O/Fe alta (3,0 no sistema A, contra 1,0 no B) indica que o gás de A foi enriquecido principalmente por estrelas massivas, com pouca contribuição de anãs brancas.
3. Relacione com a história de formação. Se as anãs brancas contribuíram pouco, a formação estelar não pode ter se prolongado por tempo suficiente para que suas explosões dominassem. Como as massivas explodem em poucos milhões de anos, elas tiveram tempo de sobra para enriquecer o gás. A conclusão é de formação estelar intensa e breve, com predomínio de explosões de estrelas massivas.
4. A alternativa B é a correta, e o gabarito oficial confere com a resolução. A expressão E=mc^2 não é necessária para resolver a questão.
5. Por que as outras estão erradas. A: estrelas leves preservam a composição do gás e não são as responsáveis pelo oxigênio, que vem das massivas. C: uma formação longa daria tempo para as anãs brancas contribuírem, o que aumentaria o ferro e reduziria O/Fe, contrariando o resultado. D: a idade de 6,0x10^16 s é muito maior que 3,0x10^14 s, então as massivas tiveram tempo de contribuir. E: mais ferro reduziria a razão O/Fe; a razão alta indica mais oxigênio, não mais ferro.

💡 Dica: Relacione a razão O/Fe elevada à contribuição de estrelas massivas e compare os tempos de evolução com a idade do sistema.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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