Investigação a distância

Entenda como os astrônomos sabem de que são feitas as estrelas sem nunca ter ido até elas

(Ciência Hoje das Crianças) De que são feitas as estrelas? Até uns duzentos anos atrás, mais ou menos, a resposta a esta pergunta parecia estar fora do alcance da ciência. Isso porque já se sabia que as estrelas estavam realmente muito longe de nós e não era possível ir até elas para descobrir! Os astrônomos pareciam ter que se consolar com o fato de que a única fonte de informação que tínhamos das estrelas era a luz que nos chegava delas, e isso não parecia dizer nada sobre como elas eram ou de que eram feitas.

Num quarto escuro, Newton fez com que a luz do Sol passasse por uma fresta da janela e atravessasse um pedaço de cristal cuja base tinha a forma de um triângulo – o prisma. A luz foi dividida nas cores do arco-íris

Isso mudou, porém, com o surgimento da espectroscopia – um nome pomposo para o estudo das cores presentes na luz. Desde os experimentos de Newton com prismas de vidro no final do século 17, sabia-se que a luz branca (a luz do Sol, por exemplo) podia ser decomposta nas diferentes cores do arco-íris.

No século 19, contando com prismas de vidro de melhor qualidade, foi possível abrir ainda mais o espectro da luz do Sol, e foram identificadas nele cerca de 570 linhas escuras muito finas. Elas correspondiam a determinadas cores que pareciam “faltar” no espectro da luz do sol.

Mais tarde, descobriu-se que muitas dessas cores coincidiam com as cores que compunham a luz emitida por diferentes elementos químicos quando aquecidos numa chama – hidrogênio e sódio, por exemplo. Esses elementos, concluíram os cientistas, estavam presentes na nossa estrela central. Como eles chegaram à essa conclusão? Um experimento simples em laboratório!

Cada elemento ou substância química, quando queimado, gera uma chama de cor característica. O vapor de mercúrio, por exemplo, emite uma luz arroxeada, enquanto o cloreto de sódio emite uma chama amarelada (Foto: scienceatlife / Flickr / CC BY-NC-SA 2.0)

Os pesquisadores colocaram uma fonte de luz branca – uma lâmpada, por exemplo – diante de um prisma. Depois, posicionaram, entre a lâmpada e o prisma, diferentes elementos químicos. O resultado foi que, no espectro formado, sempre ficava faltando a cor correspondente ao elemento químico que estava sendo usado no experimento.

Quando a luz atravessa um prisma, cada cor é desviada numa direção um pouquinho diferente uma da outra. Assim, um feixe de luz do Sol é espalhado em uma pequena faixa contendo uma sequência de cores que vai do vermelho, numa extremidade, até o violeta, na outra, passando pelo laranja, amarelo, verde e azul. A essas faixas coloridas damos o nome de "espectro" da luz branca (Ilustração: Wikimedia Commons)

Assim, concluiu-se que as linhas escuras no espectro do Sol deviam-se à presença de certos elementos e substâncias na superfície do Sol. Comparando as linhas escuras no espectro do Sol e as linhas produzidas em laboratório, foi possível identificar que elementos químicos e substâncias estavam presentes na estrela.

Nesse processo, houve um grupo de linhas que parecia não pertencer a nenhum elemento conhecido. Os cientistas pensaram que elas correspondiam a um novo elemento químico que existiria somente no Sol e, por isso, deram-lhe o nome de hélio, que quer dizer Sol em grego. Apenas 17 anos depois o elemento hélio foi identificado na Terra.

Para saber do que as estrelas são feitas, basta observar a luz emitida por elas e investigar as cores que a formam. Cada conjunto específico de cores corresponderá a um elemento químico ou substância (Foto: ESA/Nasa)

Depois dessa investigação, muitas outras foram feitas: os astrônomos puderam juntar seus telescópios aos prismas e analisar o espectro da luz das estrelas. Os mesmos tipos de linhas foram encontrados e, finalmente, foi possível concluir que as estrelas são feitas dos mesmos elementos químicos que o Sol e a Terra. Uma façanha e tanto!