Astronomia
Existe limite para a massa de uma estrela? O teto de 150 massas solares e as estrelas do aglomerado R136
Publicado em 12/10/2026 · Última alteração em 12/10/2026
Assuntos: Estrelas
Em 2005, a ausência de estrelas acima de 130 massas solares no aglomerado Arches levou à proposta de um limite perto de 150. Em 2010, análises de quatro estrelas do aglomerado R136 estimaram massas iniciais de 165 a 320 massas solares, e estudos de 2020 e 2022 voltaram a obter valores acima de 150 (R136a1: cerca de 250). São estimativas indiretas, e o valor do teto segue em debate.
A massa estelar costuma ser dada em massas solares (M☉), a massa do Sol. Estrelas muito pesadas são raras: a função de massa inicial, que descreve quantas estrelas nascem em cada faixa de massa, mostra muito mais estrelas leves que pesadas. Por isso só aglomerados com mais de cerca de 10 mil massas solares no total podem abrigar uma estrela acima de 150. Essas estrelas também perdem massa em ventos intensos, então se distingue a massa inicial (ao nascer) da massa atual. E quase nenhuma massa é medida diretamente: ela é inferida da luz da estrela, com modelos de atmosfera e de evolução estelar.
Uma estrela de milhares de massas solares que era um aglomerado
Até os anos 1980, o componente "a" do R136 era tido como uma única estrela de vários milhares de massas solares. As imagens do Telescópio Espacial Hubble mostraram que se tratava de um aglomerado de estrelas muito mais leves.
De onde veio o teto de 150 massas solares
Antes de 2005 não havia limite superior de massa aceito. Figer usou imagens do Hubble no infravermelho do aglomerado Arches, perto do centro da Galáxia, e contou as estrelas por faixa de massa. Se não houvesse teto, esperavam-se 18 estrelas acima de cerca de 130 massas solares; ele não achou nenhuma, uma chance da ordem de 1 em 100 milhões sob estatística de Poisson. O resultado foi lido como corte perto de 150, mas depende de massas inferidas de brilho e cor.
Como sabemos a massa de uma estrela assim
Só estrelas em binárias eclipsantes têm massa medida diretamente, pelo movimento orbital. As demais são pesadas pela luz: analisa-se o espectro com modelos de atmosfera, obtêm-se temperatura e luminosidade e compara-se com modelos de evolução estelar. Em NGC 3603 A1, uma binária eclipsante, a massa espectroscópica e a dinâmica concordaram, o que apoia o método. No R136 não há esse teste, e a binariedade e a poeira entre nós e o aglomerado podem alterar o resultado.
O que o R136 mudou
O R136 é um aglomerado jovem e denso na Nebulosa da Tarântula, na Grande Nuvem de Magalhães. Em 2010, Crowther e colegas estimaram massas iniciais de 165 a 320 massas solares para quatro estrelas; em 2020, Bestenlehner e colegas encontraram três estrelas acima de 150, duas acima de 200; em 2022, Brands e colegas estimaram 250 para a R136a1. As análises divergem em temperatura, mas concordam em passar do teto antigo.
O limite de Eddington e os ventos
O limite de Eddington é a luminosidade em que a pressão da radiação equilibraria a gravidade. A luminosidade cresce mais rápido que a massa, então o parâmetro de Eddington, a razão entre as duas forças, aumenta com a massa e dá ventos fortes, que fazem a estrela perder massa. Crowther e colegas estimam cerca de 0,5 para uma estrela de 300 massas solares e não encontram argumento teórico para um corte em 150; o teto de 150 foi empírico, não derivado desse limite.
O que continua em aberto
Crowther e colegas deram 300 massas solares como limite tentativo; os dados atuais não permitem fixar o valor. Duas dúvidas pesam: se algumas dessas estrelas são binárias não resolvidas, as massas individuais seriam menores; e se foram formadas por fusão de estrelas menores, o limite de formação poderia ser menor. Bestenlehner e colegas escrevem que é difícil dar resposta indiscutível.
Como sabemos
Os fatos históricos e os valores citados vêm de quatro artigos científicos abertos, mas as massas são estimativas indiretas dependentes de modelos.
Em debate: Em 2005 propôs-se um corte perto de 150 massas solares com base no aglomerado Arches; em 2010, 2020 e 2022 análises do R136 estimaram massas iniciais muito acima disso. Os próprios autores tratam o valor de cerca de 300 como tentativo, e a binariedade ou a fusão de estrelas podem alterar as contas.
- Fato estabelecido: Em 2005, Figer contou as estrelas do aglomerado Arches e não achou nenhuma com massa inicial acima de cerca de 130 massas solares, onde a função de massa típica previa 18; concluiu, de forma conservadora, que há um corte de massa em torno de 150 massas solares. [1] texto principal, resultado
Contexto: Aglomerado Arches (Centro Galáctico), fotometria do Hubble no infravermelho; resultado de 2005. · Limitações: É inferência estatística sobre massas estimadas a partir de brilho e cor; o próprio autor aponta erros cumulativos de cerca de 10%. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Consenso científico: Estrelas acima de 150 massas solares só podem ser observadas em aglomerados muito massivos, com mais de cerca de 10 mil massas solares em estrelas, o que restringe os aglomerados que servem para testar o limite. [1] texto principal, 2º parágrafo
Contexto: Argumento estatístico baseado na função de massa inicial. · Limitações: O trecho copiado termina antes do valor numérico (10^4 massas solares), que a fonte escreve com símbolos; o número foi conferido por nós no texto de f1. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Fato estabelecido: Na década anterior a 2010, a visão passou da crença de que não havia limite superior observacional para a massa das estrelas à aceitação de um limite perto de 150 massas solares. [2] Título
Contexto: Descrição histórica feita pelos autores de f2, em 2010. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Interpretação: Não há argumento teórico que favoreça um corte exatamente em 150 massas solares; a formação de estrelas muito massivas segue sendo um problema não resolvido. [2] 8 Discussão
Contexto: Avaliação de Crowther e colegas em 2010. · Limitações: É a leitura dos autores de f2; não é afirmação de consenso de toda a área. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Evidência forte: A massa de uma estrela muito massiva é inferida de modelos espectroscópicos e evolutivos; em NGC 3603 A1, um sistema binário eclipsante, a massa obtida pelo espectro concordou com a obtida pela dinâmica orbital. [2] Resumo
Contexto: NGC 3603 A1 é um sistema duplo eclipsante, o que permite medir massas pelo movimento orbital; o R136 não tem esse teste direto. · Limitações: A concordância vale para NGC 3603 A1 (massas até cerca de 116 massas solares segundo f2); não valida diretamente as estimativas do R136. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Estimativa: Em 2010, comparando espectros com modelos de evolução, Crowther e colegas estimaram massas iniciais de 165 a 320 massas solares para quatro estrelas do R136 (R136a1, a2, a3 e c), supondo que cada uma seja uma estrela única. [2] 4.2 R136
Contexto: Estrelas do tipo WN5h, hidrogênio-ricas, no R136 (Grande Nuvem de Magalhães). · Limitações: A incerteza individual é grande (Tabela 5 de f2) e depende dos modelos usados. · Estimativa indireta por modelos; o intervalo vem do artigo de 2010. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Hipótese: Crowther e colegas consideraram o R136 e o NGC 3603 compatíveis com um limite superior tentativo de cerca de 300 massas solares; a massa média de 260 massas solares obtida para R136a1, a2 e c seria um limite superior se houvesse binariedade ou efeitos de linha de visada. [2] 6 Simulações
Contexto: Simulações de Monte Carlo de aglomerados com estrelas sorteadas da função de massa inicial. · Limitações: O valor de 300 massas solares foi proposto como tentativo pelos próprios autores. · Valor tentativo de 300 massas solares, proposto em 2010; não é consenso. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Estimativa: Estrelas muito luminosas têm ventos poderosos porque a razão entre a pressão de radiação e a gravidade (parâmetro de Eddington) cresce com a massa; Crowther e colegas estimam que ela vale cerca de 0,12 para uma estrela de 30 massas solares e cerca de 0,5 para uma de 300. [2] 8 Discussão
Contexto: Estrelas da sequência principal de idade zero, segundo uma relação luminosidade-massa de f2 (L proporcional a M elevado a 1,7). · Limitações: Os valores 0,12 e 0,5 aparecem no mesmo parágrafo de f2, com símbolos que a extração do PDF embaralha; a interpretação de "próximo de 1" como equilíbrio entre radiação e gravidade é nossa, a partir da definição do parâmetro. · Valores calculados por Crowther e colegas com relação aproximada. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Estimativa: Em 2020, Bestenlehner e colegas analisaram 55 estrelas do R136 com espectros do Hubble e obtiveram sete estrelas com massa inicial acima de 100 massas solares, três acima de 150 e as duas mais massivas acima de 200. [3] Resumo
Contexto: Amostra completa até cerca de 40 massas solares; massas iniciais obtidas por modelos de evolução. · Limitações: Os autores dizem que as incertezas são grandes e que é difícil dar resposta indiscutível para o limite. · Estimativas por modelos de evolução. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Estimativa: Em 2022, Brands e colegas deram como estimativa conservadora uma massa inicial de 250 massas solares para R136a1, a estrela mais massiva da amostra, e disseram que R136a2 e a3 superam bem 150; o artigo descreve o R136 como hospedeiro das estrelas mais massivas conhecidas. [4] Resumo
Contexto: Análise conjunta de espectros ópticos e ultravioleta de 53 estrelas O e 3 WNh; o superlativo "mais massivas conhecidas" é a descrição dos autores em 2022. · Limitações: Valor derivado de modelos; "mais massivas conhecidas" depende de novas descobertas. · Superlativo datado de 2022, atribuído aos autores. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Evidência forte: Duas análises com temperaturas diferentes para R136a1 (a de 2022 obteve temperatura 7.000 K abaixo da de 2010) deram massas iniciais próximas, por causa das trilhas evolutivas usadas; todas as trilhas testadas apontam massa acima do teto antigo. [4] Discussão, Fig. 17
Contexto: Compara Brands et al. (2022) com Crowther et al. (2010) para R136a1. · Limitações: Os valores individuais (273 e 320 massas solares) têm incertezas assimétricas que a extração do texto embaralha; por isso o texto não os cita com barras de erro. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Hipótese: Se as estrelas acima de 150 massas solares do R136 forem produtos de fusão de estrelas menores, o limite poderia continuar válido, mas todas teriam de se fundir em 1 a 2 milhões de anos após a formação. [3] 5.3
Contexto: Cenário discutido por Bestenlehner e colegas (2020), com simulações de Banerjee e colegas (2012) que não reproduzem esses números. · Limitações: Os autores não excluem o cenário de fusão, mas não veem evidência clara dele na função de massa. · Hipótese discutida, não demonstrada. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Incerto: Com o número e as propriedades atuais das estrelas muito massivas conhecidas na Via Láctea e nas Nuvens de Magalhães, não há resposta indiscutível para o limite superior de massa das estrelas. [3] 5.3
Contexto: Avaliação de 2020. · Questão em aberto segundo os autores de f3. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Fato estabelecido: As estimativas de massa de estrelas muito massivas têm incertezas grandes: Figer (2005) apontou que o acúmulo de erros de distância, avermelhamento e fotometria pode chegar a um fator 2 no fluxo e a um fator semelhante na massa. [1] texto principal
Contexto: Avaliação geral das estimativas de massas de estrelas do Centro Galáctico e da Galáxia, em 2005. · Limitações: É caracterização de 2005; as análises espectroscópicas posteriores refinaram os métodos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada - Fato estabelecido: Até os anos 1980, o componente "a" do R136 era tido como uma estrela única de vários milhares de massas solares; imagens do Hubble confirmaram o cenário de um aglomerado. [2] 1 Introduction
Contexto: Contexto histórico dado em f2. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
Fontes
- Nature, 434, 192–194 (versão arXiv) — An upper limit to the masses of stars
Figer, D. F. · 2005 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1038/nature03293 - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (versão arXiv) — The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 M⊙ stellar mass limit
Crowther, P. A.; Schnurr, O.; Hirschi, R.; Yusof, N.; Parker, R. J.; Goodwin, S. P.; Kassim, H. A. · 2010 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1111/j.1365-2966.2010.17167.x - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 499, 1918 (versão arXiv) — The R136 star cluster dissected with Hubble Space Telescope/STIS. II. Physical properties of the most massive stars in R136
Bestenlehner, J. M. et al. · 2020 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1093/mnras/staa2801 - Astronomy & Astrophysics, 663, A36 (versão arXiv) — The R136 star cluster dissected with Hubble Space Telescope/STIS. III. The most massive stars and their clumped winds
Brands, S. A. et al. · 2022 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1051/0004-6361/202142742
Histórico de alterações
- Versão 1 · 12/10/2026 — Primeira versão (produção 1.000, lote 3; conferência de trechos automatizada)