Partículas Subatómicas
Astrofísicos olham para os objectos maiores do universo, mas não conseguem compreender como funcionam a não ser que também compreendam os objectos mais pequenos do universo. Estas são partículas que são ainda menores que um único átomo, e por isso são chamadas de Partículas Subatómicas. Os átomos, como você deve saber, são formados por um núcleo cercado por elétrons em órbita. O núcleo de um átomo é formado por prótons e nêutrons. Além destes, existem muitas outras partículas subatômicas que precisamos conhecer para entender o funcionamento interno de uma estrela.
Protões
Protões são um dos blocos fundamentais de construção que compõem os átomos. Na verdade, o átomo mais simples, um átomo de hidrogênio, é apenas um próton orbitado por um único elétron. Nas estrelas, a maioria do hidrogênio foi ionizada (perdendo seu elétron), o que significa que quando estamos falando de hidrogênio dentro das estrelas, geralmente estamos falando apenas de prótons.
Protões são bastante grandes e pesados para partículas subatômicas, e eles carregam uma carga positiva.
Neutrons
Neutrons são muito parecidos com prótons, na medida em que são encontrados no núcleo de um átomo, e eles são bastante grandes. Ao contrário dos prótons, porém, um nêutron não tem carga. Os neutrões são importantes na criação dos átomos porque ajudam a estabilizar o núcleo. Um átomo que tem muitos ou poucos neutrões geralmente não durará muito tempo, e irá simplesmente quebrar-se em átomos menores que são mais estáveis.
Electrões
Electrões são partículas com carga negativa que geralmente orbitam o núcleo de um átomo. Os elétrons são muito menores que os prótons ou nêutrons. Apesar de serem tão pequenos, sua carga é tão forte quanto um próton, o que significa que um próton e um elétron se equilibrarão um ao outro.
Elétrons normalmente não existem no núcleo de um átomo, o núcleo de um átomo ocasionalmente emitirá um elétron em um processo conhecido como Decadência Beta. Quando isto acontece um nêutron se transforma em próton e um elétron é liberado a fim de equilibrar as cargas. O oposto também pode ocorrer, onde o núcleo de um átomo pode absorver um elétron, transformando um próton em um nêutron. Isto é conhecido como Captura de elétrons.
Positrons
Positrons são partículas de antimatéria. Eles são a antimatéria equivalente a um elétron, o que significa que são pequenas partículas de carga positiva. Os pósitrons são criados durante o processo de fusão do hidrogênio, onde eles carregam a carga positiva dos prótons para que eles possam se tornar nêutrons. No entanto, como os pósitrons são antimatéria, normalmente não chegam muito longe. Assim que um entra em contacto com um electrão (que a maioria dos átomos tem muito), as duas partículas aniquilam-se mutuamente, libertando Raios Gama.
Neutrinos
Neutrinos são partículas muito pequenas, carregadas neutralmente. Eles são ainda menos maciços que os elétrons e positrons. Por serem tão pequenos e não interagirem com campos eletromagnéticos, os neutrinos geralmente passam diretamente através da matéria sólida, tornando-os muito difíceis de detectar. Eles carregam energia longe das reacções na forma da sua própria energia cinética. Como é muito improvável que estas pequenas partículas interajam com quaisquer outras na sua saída da estrela, os neutrinos geralmente levam a sua energia para o espaço.
O único tempo em que os neutrinos reagem realmente muito com outras partículas é durante enormes explosões de neutrinos, como as que ocorrem durante uma supernova. Durante uma supernova, há tantos neutrinos libertados que se chocam com outras partículas, transferindo enormes quantidades de energia e iniciando novas reacções de fusão.
Raios Gama
Raios Gama são fotões, ou partículas de luz, com energia extremamente elevada. Os Raios Gama não têm massa, mas podem transportar grandes quantidades de energia e ainda assim podem interagir com outras partículas. Isso faz dos raios gama um dos mais perigosos tipos de radiação para os humanos.