Estrela de diamante Lucy: como o núcleo cristalizado de BPM 37093 se tornou marco na astrofísica

A existência de uma estrela de diamante foi confirmada há pouco mais de duas décadas, quando astrônomos identificaram que o núcleo da anã branca BPM 37093, popularmente apelidada de Lucy, encontrava-se quase totalmente cristalizado. Localizada a 48 anos-luz, na constelação do Centauro, essa joia cósmica tornou-se referência para estudos sobre a evolução estelar, o resfriamento de anãs brancas e o ajuste dos chamados relógios galácticos.

Quem é Lucy, a estrela de diamante mais famosa do Universo

Lucy atende por dois nomes catalográficos: BPM 37093 e V886 Centauri. O objeto ocupa uma região relativamente próxima da Terra em termos astronômicos — apenas 48 anos-luz — o que favorece a observação detalhada de suas propriedades. Sua popularidade extrapolou o meio científico ao receber o apelido derivado da canção “Lucy in the Sky with Diamonds”, lançada pelos Beatles em 1967. O batismo é apropriado, pois cerca de 80 % a 90 % da massa da anã branca encontra-se cristalizada em carbono, formando o que equivale a um diamante de trilhões de trilhões de quilates.

Anãs brancas como Lucy representam o estágio final de estrelas semelhantes ao Sol depois que todo o combustível nuclear se esgota. O objeto mantém dimensões comparáveis às da Terra, porém concentra aproximadamente metade da massa solar, resultando em densidade extrema: uma simples colher de chá de seu material pesaria toneladas.

Da fusão nuclear à anã branca: o caminho que leva a uma estrela de diamante

Para entender como Lucy se transformou em estrela de diamante, é preciso seguir a trajetória evolutiva típica de astros de baixa e média massa. No período principal de suas vidas, essas estrelas fundem hidrogênio em hélio no núcleo. Quando o hidrogênio acaba, o processo de fusão passa a transformar hélio em carbono e oxigênio. Entretanto, a pressão gravitacional não chega a níveis suficientes para acender a fusão do carbono. Sem combustível adicional, as camadas externas se expandem e são expelidas como nebulosa planetária, enquanto o núcleo remanescente encolhe até o tamanho aproximado da Terra.

O material central da anã branca consiste em plasma de carbono e oxigênio a temperaturas inicialmente altíssimas. Ao perder calor gradualmente, esse plasma pode sofrer uma transição de fase, solidificando-se em uma estrutura cristalina. Desde meados do século XX, astrofísicos já suspeitavam dessa possibilidade, mas careciam de um método direto para verificar se o interior havia realmente se organizado como um diamante gigante.

A técnica de asterossismologia que revelou o diamante cósmico

Foi com a inovação conhecida como asterossismologia que os cientistas comprovaram a natureza cristalizada de Lucy. O princípio é análogo ao estudo do interior da Terra por meio de terremotos: em vez de ondas sísmicas, usam-se oscilações no brilho estelar. Algumas anãs brancas exibem pulsações extremamente regulares, verdadeiras “batidas” que percorrem todo o objeto. O padrão dessas variações depende diretamente da estrutura interna — da mesma forma que o som de um sino muda conforme seu material e sua forma.

No final da década de 1990 e início dos anos 2000, duas campanhas observacionais foram decisivas. O consórcio de telescópios Whole Earth registrou as pulsações em 1998 e 1999, enquanto o Observatório Magellan repetiu as medições em 2003. As curvas de luz coletadas indicavam períodos de oscilação que só faziam sentido se grande parte do núcleo estivesse solidificada. Modelagens apontaram que até 90 % da massa interna já havia cristalizado. Foi, portanto, por meio dessa leitura “sismológica” que a comunidade astronômica reconheceu, pela primeira vez, uma estrela de diamante na prática.

Impacto científico: por que compreender uma estrela de diamante redefine relógios cósmicos

A cristalização não é apenas uma curiosidade exótica: ela influencia diretamente a taxa de resfriamento das anãs brancas. Quando o núcleo passa do estado líquido para o sólido, libera calor latente, processo comparável à água que solta energia ao congelar. Esse ganho de calor adianta a manutenção de temperaturas superficiais elevadas por períodos mais longos do que se supunha.

Consequentemente, ajustar modelos de resfriamento implica recalibrar a idade de populações estelares inteiras. Anãs brancas funcionam como cronômetros cósmicos — ferramentas para estimar a idade de aglomerados estelares ou da própria Via Láctea. Se elas permanecem quentes por mais tempo, os cálculos precisam considerar essa diferença, sob pena de subestimar o tempo transcorrido desde a formação das estrelas. Lucy, nesse sentido, atua como laboratório natural para testagem de teorias da matéria em condições impossíveis de reproduzir na Terra.

O futuro do Sol e a formação de uma nova estrela de diamante

Embora esteja distante, Lucy fornece pistas sobre o destino do nosso próprio sistema. Dentro de aproximadamente 5 bilhões de anos, o Sol deve concluir a fase de fusão de hidrogênio, expandir-se como gigante vermelha e, finalmente, perder suas camadas externas. O remanescente também se tornará uma anã branca, começando então um lento processo de resfriamento. Estima-se que cerca de 2 bilhões de anos após esse estágio, o núcleo solar iniciará a cristalização, produzindo outro diamante cósmico — porém sem planetas habitáveis ou civilizações para testemunhar o espetáculo.

Entidades, históricos e conexões semânticas em torno de Lucy

Além da própria BPM 37093, a descoberta reuniu diferentes atores científicos e culturais. O consórcio Whole Earth Telescope, criado para observações ininterruptas de fenômenos variáveis, forneceu o primeiro conjunto consistente de dados. O Observatório Magellan, no Chile, complementou a série temporal, reforçando a amplitude global do esforço. Do lado cultural, a banda britânica The Beatles entrou no imaginário popular ao batizar não oficialmente a anã branca, estabelecendo uma ponte entre ciência e música que facilitou a divulgação do achado.

Hoje, Lucy permanece como case de estudo contínuo. A cada melhoria em modelos numéricos de evolução estelar, os dados coletados de suas pulsações são revisitados para refinamentos. Essa prática mantém a estrela de diamante no centro de debates sobre termodinâmica estelar, composição da matéria degenerada e cronologia galáctica.