O seu ouro pode ser poeira das estrelas de nêutron

A ocasional fusão de estrelas de nêutrons literalmente abala o universo enviando ondas gravitacionais, mas esses eventos também podem ser a principal fonte de ouro e outros elementos pesados ​​na Via Láctea, sugere um novo estudo.

Poucos minutos após o início do Universo, os únicos elementos primordiais disponíveis eram hidrogênio, hélio e um pouco de lítio. Elementos mais pesados ​(com números atômicos maiores) como o carbono foram sintetizados mais tarde nas regiões quentes e densas dentro das estrelas num processo chamado de nucleossíntese estelar.

Já alguns elementos da tabela periódica, como o ouro, európio e muitos outros mais pesados ​​que o ferro, são forjados por um processo chamado captura rápida de nêutrons (processo r), no qual um núcleo atômico absorve rapidamente uma série de nêutrons para chegar a uma forma estável antes que decaia radioativamente. Mas há debates entre os cientistas sobre onde a maior parte desses elementos no universo vem: alguns sugerem que isso acontece dentro de supernovas, enquanto outros propõem que isso ocorra durante a relativamente rara, mas espetacular fusão de estrelas de nêutrons.

Usando dados coletados em agosto de 2017 durante uma fusão de estrelas de nêutrons que ocorreu entre 85 milhões e 160 milhões de anos-luz de distância (um evento em que as estrelas que colidiram pesavam cerca de três vezes a massa do nosso sol) detectado pela colaboração LIGO/Virgo (GW170817) e erupções de raios gama (GRB Gamma Ray Burst em inglês) associado foi possível para os cientistas analisar sua implicação para a origem dos elementos do processo-r.

 

Figure 3

Representação da fusão de estrelas de nêutrons e a subsequente propagação de elementos de processo r ejetados, que incluem núcleos radioativos emitindo forte radiação eletromagnética.

Os atuais modelos astrofísicos sugerem que esse evento gerou entre uma e cinco massas da Terra de európio e entre três e 13 massas da Terra de ouro, pesquisadores publicaram este mês no periódico The Astrophysical Journal. E se a fusão de agosto de 2017 for típica para tais eventos, mesmo que haja apenas uma ou duas dessas fusões a cada ano em um quadrante do espaço com cerca de 6 milhões de anos-luz, elas ainda seriam a fonte dominante do elemento európio na Via Láctea, dizem os pesquisadores.

Além de elucidar as origens de metais valiosos no universo, essa pesquisa pode ser usada para estimar a taxa de fusões de estrelas de nêutrons a partir da assinatura que deixam na composição química das estrelas. Como as fusões de estrelas de nêutrons emitem ondas gravitacionais, essa taxa é um fator importante para o sucesso de detectores avançados de ondas gravitacionais como o KAGRA, que está atualmente em construção. Além disso, quando estiver totalmente operacional em 2020, o KAGRA poderá detectar sinais de fusões de estrelas de nêutrons aproximadamente uma vez a cada um ou dois meses por meio de colaboração internacional com outros detectores avançados, como LIGO e VIRGO.

Referência: Science

Siga o Mural também no Facebook, no Twitter e no Instagram

Sobre o Autor - Mário2

Anúncios