Brilho, luminosidade e raio

Quando se olha o céu à noite, é possível ver que algumas estrelas são mais brilhantes do que outras, conforme mostrado nesta imagem de Órion.

Foto cedida pela NASA A constelação de Órion como vista do ônibus espacial Endeavour (STS-54)

Dois fatores determinam o brilho de uma estrela:

• luminosidade - quanta energia ela irradia em um determinado tempo
• distância - quão longe ela está de nós

Um holofote irradia mais luz do que uma caneta-lanterna. Ou seja, o holofote é mais luminoso. Entretanto, se esse holofote estiver a 8 quilômetros de distância, não será tão brilhante porque a intensidade luminosa diminui com o quadrado da distância. Um holofote a 10 quilômetros pode parecer tão brilhante quanto uma caneta-lanterna a 15 centímetros de você. O mesmo é válido para as estrelas.

Lei de Stefan-Boltzmann Esta é a relação entre a luminosidade (L), a medida do raio (R) e a temperatura (T): L = (7,125 x 10-7) R2 T4 Unidades: L - watts, R - metros, T kelvin

Um astrônomo (profissional ou amador) pode medir o brilho de uma estrela (a quantidade de luz que ela irradia) usando um fotômetro ou um dispositivo de carga acoplada (CCD) na ponta de um telescópio. Se eles conhecem o brilho e a distância da estrela, podem calcular sua luminosidade:

luminosidade = brilho x 12,57 x distância²

A luminosidade também está relacionada ao tamanho da estrela. Quanto maior a estrela, maior a energia emitida, portanto mais luminosa ela será. Você pode observar isso na churrasqueira também. Três pedaços de carvão em brasa emitem mais energia do que um único à mesma temperatura. Do mesmo modo, se duas estrelas possuem a mesma temperatura, mas tamanhos diferentes, então a estrela maior será mais luminosa do que a menor. Veja no quadro ao lado uma fórmula que mostra como a luminosidade de uma estrela está relacionada a seu tamanho (raio) e temperatura.